Aprèn - Manuel José Lis Arias

En aquest moment de la necessitat creixent de processos industrials més eficients, sostenibles i segurs, aquest TFE se centra en l'estudi d'una reacció d'hidròlisi i el desenvolupament d'un sistema de control per a un reactor encamisat. La motivació principal rau en l'optimització del sistema mitjançant el control precís de les condicions de la reacció, minimitzant així l'impacte ambiental i millorant la seguretat operativa. L'objectiu principal d'aquest TFE és el disseny i el desenvolupament d'un sistema de control que garanteixi l'estabilitat tèrmica, juntament amb l'estudi de la cinètica de la reacció. A causa de la manca de temps i imprevistos ocorreguts, no ha estat possible la comprovació de com afecta el controlador desenvolupat a la reacció estudiada. En conclusió, el desenvolupament d'aquest sistema de control no només optimitza i automatitza el procés d'hidròlisi, sinó que també estableix un marc d'aplicació de millores futures en el camp de l'enginyeria química.

En este momento de la creciente necesidad de procesos industriales más eficientes, sostenibles y seguros, este TFE se centra en el estudio de una reacción de hidrólisis y el desarrollo de un sistema de control para un reactor encamisado. La motivación principal radica en la optimización del sistema mediante el control preciso de las condiciones de la reacción, minimizando así el impacto ambiental y mejorando la seguridad operativa. El objetivo principal de este TFE es el diseño y desarrollo de un sistema de control que garantice la estabilidad térmica, junto con el estudio de la cinética de la reacción. Debido a la falta de tiempo e imprevistos ocurridos, no ha sido posible la comprobación de cómo afecta el controlador desarrollado a la reacción estudiada. En conclusión, el desarrollo de este sistema de control no solo optimiza y automatiza el proceso de hidrólisis, sino que también establece un marco de aplicación de futuras mejoras en el campo de la ingeniería química.

At this time of the growing need for more efficient, sustainable and safe industrial processes, this TFE focuses on the study of a hydrolysis reaction and the development of a control system for a jacketed reactor. The main motivation lies in the optimization of the system through precise control of the reaction conditions, thus minimizing the environmental impact and improving operational safety. The main objective of this TFE is the design and development of a control system that guarantees thermal stability, together with the study of the kinetics of the reaction. Due to a lack of time and unforeseen events, it has not been possible to verify how the developed controller affects the reaction studied. In conclusion, the development of this control system not only optimizes and automates the hydrolysis process, but also establishes a framework for the application of future improvements in the field of chemical engineering.

Obtención de scaffolds para injertos en piel humana con emulsiones de lanolina

Bachelor thesis

Marqués Arribas, Leyre

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José; Tornero García, José Antonio

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

View detail Access to the full text

Obtenció de scaffolds per injerts en pell humana

Bachelor thesis

Busquets Azzi, Alexia

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José; Tornero García, José Antonio

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

View detail Access to the full text

The main objective of this project is to develop a hybrid structure of nanofibers with PLA, lanolin and other actives that resembles human skin. In this occasion, it is intended to direct the project towards the development of solutions for the cosmetic industry. Hybrid structures have been created using the electrospinning technique for the production of PLA nanofibers, and liposomes with different compositions have been incorporated. To characterize these structures, zeta potential, liposome diameters, contact angles and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) tests have been performed. The results show that liposomes with lanolin have smaller diameters and lower zeta potential than liposomes with palmitic alcohol and cholesterol. In addition, liposomes with lanolin are more hydrophilic, which can improve skin hydration. The FTIR results indicate that the molecular structures of the three types of liposomes are similar, guaranteeing a consistent application in the formulation of cosmetic products. In conclusion, the hybrid structures developed with lanolin liposomes are promising for cosmetic applications as they more accurately mimic the properties of human skin, offering better penetration, stability and hydration.

Aquest projecte té com a objectiu principal desenvolupar una estructures híbrides de nanofibres amb PLA, lanolina i altres actius que s'assembli a la pell humana. En aquesta ocasió, es pretén dirigir el projecte cap el desenvolupament de solucions per a la indústria cosmètica. Les estructures híbrides s'han creat mitjançant la tècnica d'electrospinning per a la producció de nanofibres de PLA, i s'han incorporat liposomes amb diferents composicions. Per caracteritzar aquestes estructures, s'han realitzat proves de potencial zeta, diàmetres de liposomes, angles de contacte i espectroscòpia infraroja per transformada de Fourier (FTIR). Els resultats mostren que els liposomes amb lanolina tenen diàmetres més petits i un potencial zeta més baix que els liposomes amb alcohol palmític i colesterol. A més, els liposomes amb lanolina són més hidrofílics, fet que pot millorar la hidratació de la pell. Els resultats FTIR indiquen que les estructures moleculars dels tres tipus de liposomes són similars, garantint una aplicació consistent en la formulació de productes cosmètics. En conclusió, les estructures híbrides desenvolupades amb liposomes amb lanolina són prometedores per a aplicacions cosmètiques, ja que imiten de manera més precisa les propietats de la pell humana, oferint millor penetració, estabilitat i hidratació.

Aplicació de microcàpsules amb olis vegetals en sustractes de PET modificats

Bachelor thesis

Bruijn López, Bru De

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

View detail Access to the full text

L'aplicació de microcapsules s'ha estés al llarg deis últims anys a sectors industrials tan diferents com l'alimentari, cosmétic, medie o textil, a causa deis beneficis que aquests sistemas presenten respecte a l'ús deis compostos actius sense microencapsular. Les microcapsules aconsegueixen una alliberació eficac;: i gradual de moléculas molt volatils que garanteix la seva funcionalitat al llarg del temps. lnicialment, aquest projecte estava enfocat en l'aplicació de microcapsules amb olis vegetals en substrats de PET modificats. A través d'aquesta técnica es buscava desenvolupar unes microcapsules biocompatibles que poguessin ser utilitzades mitjanc;:ant substrats de PET. A mesura que s'ha anat avanc;:ant amb el projecte, s'ha anat modificant l'objectiu que es tenia pensat inicialment. Finalment, aquest projecte ha acabat enfocant-se en com poden afectar diferents parametres a la formació de microcapsules a través d'olis essencials (concretament de l'oli de clau). A través del procés anomenat coacervació complexa i amb l'ajuda de diferents tensioactius i polímers, s'ha investigat quines són les condicions i productes més compatibles amb l'oli de clau per poder obtenir la major quantitat i millor qualitat de microcapsules. Els tensioactius utilitzats han estat: LSS, Tween 20 i SPAN 80, i els polímers que recobreixen el nucli de les microcapsules han estat quitosa i goma arabiga. Els parametres estudiats al llarg d'aquest projecte han estat els següents: tipus de tensioactiu utilitzat, concentració del tensioactiu, tipus de polímer utilitzat i les proporcions d'aquests, influencia de la mida de partícula i influencia del potencial z. Posteriorment, es realitza el procés anomenat drug delivery on es vol comprovar l'efectivitat que tenen aquestes microcapsules a l'hora d'alliberar l'oli que contenen i com varien aquests resultats depenent de si s'utilitza cotó o PES com a teixit.

The application of microcapsules has expanded over the past few years to diverse industrial sectors such as food, cosmetics, medical, and textiles, due to the benefits these systems present compared to the use of active compounds without microencapsulation. Microcapsules achieve effective and gradual release of highly volatile molecules, ensuring their functionality over time. lnitially, this project focused on the application of microcapsules with vegetable oils in modified PET substrates. Through this technique, the aim was to develop biocompatible microcapsules that could be used with PET substrates. As the project progressed, the original objective was modified. Ultimately, this project has ended up focusing on how different parameters can affect the formation of microcapsules using essential oils (specifically clove oil). Through the process called complex coacervation and with the help of different surfactants and polymers, the conditions and products most compatible with clove oil have been investigated to obtain the highest quantity and best quality of microcapsules. The surfactants used were: LSS, Tween 20, and SPAN 80, and the polymers coating the core of the microcapsules were chitosan and gum arabic. The parameters studied throughout this project were the following: type of surfactant used, surfactant concentration, type of polymer used and their ratios, influence of particle size, and influence of zeta potential. Subsequently, the process known as drug delivery was carried out to verify the effectiveness of these microcapsules in releasing the oil they contain and how these results vary depending on whether cotton or PES is used as the fabric.

Microencapsulación de aceite esencial de canela

Bachelor thesis

Cota Carrera, Paula

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José; Mijas Vélez, Gabriela Dayana

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

View detail Access to the full text

La microencapsulació és una tècnica clau en diversos camps tecnològics, com la indústria farmacèutica, química, tèxtil, agroquímica, metal·lúrgica, alimentària i cosmètica. Consisteix a protegir i alliberar de forma controlada materials en una matriu polimèrica, com l' oli essencial de canyella amb propietats beneficioses. En aquest estudi, es van avaluar diferents tensioactius i biopolímers per aconseguir microcàpsules estables amb alliberament controlat d'oli essencial. Es van utilitzar tècniques com mesurament de tensió superficial, dispersió de llum dinàmica, espectrofotometria UV-VIS, microscòpia òptica i electrònica d' escombrada per caracteritzar les microcàpsules. Es va trobar que el tensioactiu Span 80 a certes concentracions permetia un alliberament controlat, i es va observar que les microcàpsules s'adherien de manera diferent a diversos teixits. No obstant això, es va comprovar que les microcàpsules no tenien propietats antibacterianes a causa de la baixa quantitat d'oli essencial al seu interior.

La microencapsulación es una técnica clave en diversos campos tecnológicos, como la industria farmacéutica, química, textil, agroquímica, metalúrgica, alimentaria y cosmética. Consiste en proteger y liberar de forma controlada materiales en una matriz polimérica, como el aceite esencial de canela con propiedades beneficiosas. En este estudio, se evaluaron distintos tensioactivos y biopolímeros para lograr microcápsulas estables con liberación controlada de aceite esencial. Se utilizaron técnicas como medición de tensión superficial, dispersión de luz dinámica, espectrofotometría UV-VIS, microscopía óptica y electrónica de barrido para caracterizar las microcápsulas. Se encontró que el tensioactivo Span 80 a ciertas concentraciones permitía una liberación controlada, y se observó que las microcápsulas se adherían de manera diferente a diversos tejidos. Sin embargo, se comprobó que las microcápsulas no tenían propiedades antibacterianas debido a la baja cantidad de aceite esencial en su interior.

Microencapsulation is a key technique in various technological fields, such as the pharmaceutical, chemical, textile, agrochemical, metallurgical, food and cosmetics industries. It consists of protecting and releasing in a controlled manner materials in a polymeric matrix, such as cinnamon essential oil with beneficial properties. This study evaluated different surfactants and biopolymers to achieve stable microcapsules with controlled release of essential oil. Techniques such as surface tension measurement, dynamic light scattering, UV-VIS spectrometry, optical microscopy and scanning electronics were used to characterize the microcapsules. Surfactant Span 80 at certain concentrations allowed for controlled release, and microcapsules were observed to adhere differently to various tissues. However, the microcapsules were found to have no antibacterial properties due to the low amount of essential oil inside.

Aplicació de microcàpsules amb olis vegetals en substrat de PET modificats

Bachelor thesis

Gonzalez Santos, Pau

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

View detail Access to the full text

En aquest treballa s'investiga la fixació de MC (microcàpsules) sobre substrats de PET (PoliEtilè Tereftalat) tractat superficialment amb ozò. Les fibres de PET són àmpliament utilitzades en la indústria tèxtil, però el seu caràcter apolar no afavoreix la fixació de MC. En aquest treball es tractarà superficialment el PET amb ozó, produït per radiació UV, amb la intenció de crear grups polars en la superfície del material que afavoreixin la retenció de MC. D'aquesta manera es podria fer servir substrat PET modificat per un alliberament controlat de principis actius. Pel que fa a les MC, seran obtingudes per coacervació simple. Com a biopolímer es fa servir chitosan i com tensioactiu Tween20. El principi actiu emprat és l'oli d'àrnica. Les formulacions de les MC tindran una concentració tant d'oli d'àrnica com de Tween20 de 1g/100ml, mentre que la concentració de chitosan serà de 0,5, 1, i 1,5 en relació de pes l'àrnica. Les MC es caracteritzen mesurant el seu diàmetre i potencial Z. El tractament superficial del PET es fa exposant les mostres a radiació UV, que induirà la ozonització de l'oxigen molecular de l'aire, durant un temps variable de 1h, 2h, 3h i 4h respectivament. Les MC obtingudes s'apliquen sobre els substractes de PET tractats i es fa un estudi de la cinètica d'alliberament del principi actiu. Això es fa mesurant la concentració de principi actiu en funció del temps mitjançant un anàlisi espectrofotomètric. Els resultats obtinguts mostren que el PET tractat no millora la fixació de MC, però s'observa un alliberament del principi actiu més progressiu. En altre paraules, no augmenten les MC que es fixen al PET modificat, però l'alliberament de l'oli d'àrnica és més lent i progressiu en el temps.

En este trabajo se investiga la fijación de MC (microcápsulas) sobre sustratos de PET (PoliEtileno Tereftalato) tratado superficialmente con ozono. Las fibras de PET son ampliamente utilizadas en la industria textil, pero su carácter apolar no favorece la fijación de MC. En este trabajo se tratará superficialmente el PET con ozono, producido por radiación UV, con la intención de crear grupos polares en la superficie del material que favorezcan la retención de MC. De esta manera se podría usar sustrato PET modificado para una liberación controlada de principios activos. En cuanto a las MC, serán obtenidas por coacervación simple. Como biopolímero se usa quitosano y como tensioactivo Tween20. El principio activo empleado es el aceite de árnica. Las formulaciones de las MC tendrán una concentración tanto de aceite de árnica como de Tween20 de 1g/100ml, mientras que la concentración de quitosano será de 0,5, 1, y 1,5 en relación de peso al árnica. Las MC se caracterizan midiendo su diámetro y potencial Z. El tratamiento superficial del PET se realiza exponiendo las muestras a radiación UV, que inducirá la ozonización del oxígeno molecular del aire, durante un tiempo variable de 1h, 2h, 3h y 4h respectivamente. Las MC obtenidas se aplican sobre los sustratos de PET tratados y se realiza un estudio de la cinética de liberación del principio activo. Esto se hace midiendo la concentración de principio activo en función del tiempo mediante un análisis espectrofotométrico. Los resultados obtenidos muestran que el PET tratado no mejora la fijación de MC, pero se observa una liberación del principio activo más progresiva. En otras palabras, no aumentan las MC que se fijan al PET modificado, pero la liberación del aceite de árnica es más lenta y progresiva en el tiempo

In this work, the fixation of MC (microcapsules) on PET (Polyethylene Terephthalate) substrates surface-treated with ozone is investigated. PET fibers are widely used in the textile industry, but their nonpolar character does not favor the fixation of MC. In this work, PET will be surface-treated with ozone, produced by UV radiation, with the intention of creating polar groups on the material's surface to promote MC retention. This way, modified PET substrate could be used for controlled release of active principles. Regarding the MC, they will be obtained by simple coacervation. Chitosan is used as a biopolymer and Tween20 as a surfactant. The active principle used is arnica oil. The MC formulations will have a concentration of both arnica oil and Tween20 of 1g/100ml, while the concentration of chitosan will be 0.5, 1, and 1.5 in weight ratio to the arnica. The MC are characterized by measuring their diameter and Z potential. The surface treatment of PET is done by exposing the samples to UV radiation, which will induce the ozonization of the molecular oxygen in the air, for a variable time of 1h, 2h, 3h, and 4h respectively. The obtained MC are applied on the treated PET substrates and a study of the release kinetics of the active principle is conducted. This is done by measuring the concentration of the active principle as a function of time using spectrophotometric analysis. The obtained results show that the treated PET does not improve the fixation of MC, but a more gradual release of the active principle is observed. In other words, the amount of MC fixed to the modified PET does not increase, but the release of arnica oil is slower and more gradual over time.

Planta per l'obtenció de cetones

Bachelor thesis

Chaves i Morales, Ruth

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

View detail Access to the full text

El projecte elabora una enginyeria bàsica sobre una planta de producció d'acetona mitjançant la deshidrogenació de l'isopropanol amb la qual s'obté acetona i hidrogen. S'escull aquesta via de reacció mitjançant l'estudi de les diferents vies de síntesi segons criteris tècnics i econòmics. Per estudiar la viabilitat i consum de la planta es realitza una simulació mitjançant el DWSIM tenint en compte les condicions d'operació estudiades amb la bibliografia disponible, seguidament es dissenyen, teòricament, els equips necessaris. Finalment, es realitza una anàlisi de seguretat i econòmic per avaluar la viabilitat de la planta

El proyecto consiste en un diseño de ingeniería básica para una planta de producción de acetona a través de la deshidrogenación de isopropanol, que produce acetona e hidrógeno. Esta vía de reacción se elige estudiando las diferentes rutas de síntesis según criterios técnicos y económicos. criterios. Para estudiar la viabilidad y consumo de la planta se realiza una simulación utilizando DWSIM con el fin de diseñar los equipos necesarios, teniendo en cuenta los estudios estudiados. condiciones de funcionamiento basadas en la bibliografía real disponible; así, lo necesario El equipo está diseñado teóricamente. Finalmente, se ha desarrollado un análisis económico y de seguridad para evaluar la viabilidad del planta

The project involves a basic engineering design for an acetone production plant through the dehydrogenation of isopropanol, which yields acetone and hydrogen. This reaction pathway is chosen by studying the different synthesis routes according to technical and economic criteria. To study the feasibility and consumption of the plant, a simulation is carried out using DWSIM in order to design the necessary equipment, taking into account the studied operating conditions based on the available actual bibliography; thus, the necessary equipment is theoretically designed. Finally, a safety and economic analysis has been developed to evaluate the feasibility of the plant

Scaffold obtention for human skin grafts

Master thesis

Pascual Tomico, Laura

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José; Tornero García, José Antonio

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

View detail Access to the full text

Microencapsulació de colorants reactius

Master thesis

Villalta Boza, Emma

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

View detail Access to the full text

Els colorants reactius són susceptibles a les interferències químiques durant el procés de tintura, particularment a causa de la reacció de l'aigua amb els grups funcionals del colorant. Aquesta reactivitat pot comprometre l'eficàcia i estabilitat del colorant, afectant el seu rendiment i qualitat final en el teixit. Per això, el present estudi es centra en la recerca de l'encapsulació de colorants reactius i la seva aplicació sobre teixits de cotó. L'objectiu principal ha estat avaluar l'efectivitat d'aquesta tècnica en la protecció i retenció del colorant. Mitjançant aquesta tècnica s'ha proporcionat una capa protectora que aïlla al colorant de factors externs, com l'aigua i altres substàncies químiques presents en el medi de tintura, minimitzant així el risc de reaccions no desitjades que puguin comprometre la seva estabilitat i eficàcia. Els resultats obtinguts en aquest estudi mostren una bona retenció del color i durabilitat en les mostres tractades amb colorant encapsulat. Els espectres FTIR reflecteixen la presencia d'interaccions entre el polímer i el colorant, la qual cosa confirma la formació d'una barrera protectora que impedeix la reacció del colorant amb l'aigua i altres agents químics. No obstant això, s'han identificat unes certes limitacions en el procés de microencapsulació, com la disminució en la intensitat del color i la presència de microcàpsules no degradades en les mostres tintades. Aquests resultats destaquen la importància de continuar investigant i optimitzant aquesta tècnica per a abordar les seves limitacions i maximitzar el seu potencial en la indústria tèxtil. La microencapsulació de colorants reactius emergeix com una prometedora estratègia per a protegir el colorant de les interferències químiques durant el procés de tintura i millorar el seu rendiment en aplicacions tèxtils. Aquest estudi contribueix a l'avanç del coneixement en el camp de la química tèxtil i ofereix noves perspectives per al desenvolupament de tècniques de tintura més eficients i sostenibles en la indústria tèxtil

Evaluación de CSR (combustibles sólidos recuperados) como alternativa energética

Bachelor thesis

Corredor Moreno, Sergio

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

View detail Access to the full text

La generación de residuos es un problema a nivel mundial que se prevé que aumente, creciendo hasta un 70% para 2050. Ante esta situación, los diferentes gobiernos reconocen la importancia de promover la economía circular para reducir la cantidad de residuos generados y avanzar hacia un futuro más sostenible. La Unión Europea es una de las economías pioneras en materia de sostenibilidad, destacándose en la generación de residuos y sus vías de gestión. Esta nueva política de gestión de residuos promueve la valorización energética de estos frente a la deposición en los vertederos, todavía ampliamente utilizados en diferentes países de Europa. Esta valoración energética de los residuos da lugar a los combustibles sólidos recuperados (CSR). El objetivo de este proyecto es estudiar la viabilidad de los residuos de origen municipal, también conocidos como residuos sólidos urbanos (RSU), como combustible alternativo en comparación con ciertos combustibles convencionales ampliamente utilizados a nivel industrial. Existen diversas técnicas para la valorización de este tipo de combustibles, siendo la incineración y la coincineración las más comunes. Para comparar estos combustibles, se estudian sus diferentes propiedades fisicoquímicas, como el poder calorífico neto (PCN) y las diversas composiciones elementales. La principal comparación entre estos combustibles se realiza desde una perspectiva económica y medioambiental, dado que son dos de las principales preocupaciones de las industrias intensivas de energía, ya que requieren de grandes cantidades de combustibles con un alto PCN, los cuales suelen tener un elevado precio en el mercado.

Waste generation is a global issue projected to increase by up to 70% by 2050. In response, governments worldwide recognize the importance of promoting a circular economy to reduce waste generation and move towards a more sustainable future. The European Union stands out as a pioneer in sustainability, particularly in waste generation and management practices. This new waste management policy promotes energy recovery from waste instead of landfill disposal, which is still widely practiced across various European countries. This energy recovery process results in the production of solid recovered fuels (SRF). The aim of this project is to investigate the feasibility of municipal waste, also known as municipal solid waste (MSW), as an alternative fuel compared to certain conventional fuels widely used in industry. There are various techniques for the valorization of this type of fuel, with incineration and co-incineration being the most common methods. To compare these fuels, their different physicochemical properties are studied, such as net calorific value (NCV) and various elemental compositions. The primary comparison between these fuels is conducted from both economic and environmental perspectives, as these are two major concerns for energy-intensive industries. These industries require large quantities of fuels with high NCV, which typically command high prices in the market. In conclusion, the use of waste as alternative fuels not only helps reduce costs associated with fuel purchases due to their lower price, but also contributes to reducing greenhouse gas (GHG) emissions, thanks to their lower carbon content compared to other fossil fuel types. However, the use of these fuels also comes with certain drawbacks, although these are generally relatively minor compared to the benefits they can offer.

Diseño de una planta para la obtención de óxido de propileno

Bachelor thesis

Lloret Riera, Alfons

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

Access to the full text

Planta per a l'obtenció de Gasoil a partir de carbó mitjançant procediment Fischer-Tropsch

Bachelor thesis

Honorato Magaña, Quim

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

View detail Access to the full text

Aquest treball de fi de grau s'ha centrat en el desenvolupament d'una planta per a l'obtenció de dièsel a partir de carbó mitjançant el procés Fischer-Tropsch, utilitzant el programari DWSIM per simular el procés. L'objectiu principal ha estat avaluar el rendiment del procés en diferents condicions, analitzant com variables com el rendiment de la reacció i la relació H2:CO influeixen en els productes obtinguts i en les etapes de destil·lació necessàries. Els resultats indiquen que un rendiment més alt de la reacció genera una major presència d'hidrocarburs a la sortida del reactor, augmentant també la producció d'hidrogen i disminuint la quantitat d'aigua com a subproducte. A més, un rendiment més alt requereix més etapes de destil·lació per la major complexitat de separació dels hidrocarburs. Pel que fa a la relació H2:CO, s'ha observat que una relació més baixa resulta en una major producció d'hidrocarburs pesants, un increment en la quantitat d'aigua com a subproducte i una disminució en la producció d'hidrogen, mantenint constants els nivells de diòxid de carboni i oxigen. A una relació H2:CO més baixa, es necessiten més etapes de destil·lació per la major presència d'hidrocarburs. En conclusió, les simulacions amb DWSIM han permès comprendre la influència de variables clau en el procés Fischer-Tropsch, demostrant que tant el rendiment de la reacció com la relació H2:CO tenen un impacte significatiu en els productes obtinguts i en les etapes de destil·lació necessàries. Aquestes troballes són valuoses per a l'optimització del procés i la seva implementació industrial, facilitant una producció energètica més neta i eficient.

This bachelor's thesis focused on developing a plant for diesel production from coal using the Fischer-Tropsch process, utilizing DWSIM software to simulate the process. The main objective was to evaluate the process performance under different conditions, analyzing how variables such as reaction yield and H2:CO ratio influence the obtained products and the necessary distillation stages. The results indicate that a higher reaction yield generates a greater presence of hydrocarbons at the reactor outlet, also increasing hydrogen production and decreasing the amount of water as a byproduct. This is due to a more efficient conversion of reactants into desired products. Additionally, a higher yield requires more distillation stages due to the increased complexity of separating the hydrocarbons. Regarding the H2:CO ratio, it was observed that a lower ratio results in greater production of heavy hydrocarbons, an increase in the amount of water as a byproduct, and a decrease in hydrogen production, while maintaining constant levels of carbon dioxide and oxygen. An increase in residual carbon monoxide was also noted. At a lower H2:CO ratio, more distillation stages are needed due to the greater presence of hydrocarbons. In conclusion, the simulations with DWSIM allowed for a better understanding of the influence of key variables in the Fischer-Tropsch process, demonstrating that both the reaction yield and H2:CO ratio have a significant impact on the obtained products and the necessary distillation stages. These findings are valuable for optimizing the process and its industrial implementation, facilitating cleaner and more efficient energy production.

Microencapsulación de principios activos con biopolímeros

Bachelor thesis

Cámara Clavijo, Mario

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

View detail Access to the full text

Estudio técnico-ambiental para la reducción del consumo de agua en una planta química

Bachelor thesis

Exposito Valverde, Javier

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José

Publication date: 2024

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

Access to the full text

Evaluación de sistemas de filtración con base textil

Bachelor thesis

Berbet De Paula, Maria Eduarda

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José

Publication date: 2023

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

View detail Access to the full text

El presente proyecto tiene como objeto la evaluación, mediante técnicas experimentales y teóricas, las características principales de membranas filtrantes poliméricas. Las cuales puedes ser utilizadas en su soledad o en combinación con otras. Estas membranas pueden ser de poliamida, polipropileno, poliéster o celulosa. Los ensayos estudiados tienen en cuenta la separación de líquidos.

El presente proyecto se enfoca en la evaluación detallada y científicamente respaldada del rendimiento de estructuras textiles de base polimérica. Para lograr este objeto, se han aplicado diferentes técnicas de análisis, para que fuera posible estudiar la influencia que tienen diferentes parámetros en la eficiencia de filtración de tejidos comúnmente utilizados en sistemas de filtraciones actuales. La caracterización de las membranas textiles se fundamenta inicialmente en su uso en la filtración de un sólido, con un diámetro de partículas de 40 micras, disuelto en agua de la red. Este paso inicial abre camino a diferentes variables que influyen en la retención de partículas de un filtro. El principal objetivo de este trabajo es correlacionar las características de los tejidos estudiados con diferentes parámetros que influyen en su eficiencia, tales como el potencial zeta del tejido y de los sólidos en dispersión, el tamaño de partículas y el ángulo de contacto del tejido. Al hablar de filtración, se asocia el término a un sistema monocapa, que consiste en un único tejido filtrante, pero, este proyecto aborda otro sistema de filtración, conocido como técnica multicapa: consiste en añadir diferentes tejidos en paralelo. La superposición de capas en la filtración tiene como finalidad aumentar la retención de partículas del medio líquido, hipotéticamente disminuyendo el potencial zeta y el tamaño de partículas en dispersión en el líquido ya filtrado. Además, el ángulo de contacto también se vería afectado, dado que las capas también retienen más líquido, aumentando así la tendencia del tejido en captar agua y disminuyendo el ángulo.

The present project focuses on the detailed and scientifically supported evaluation of the performance of polymer-based textile structures. To achieve this objective, various analytical techniques have been employed, allowing for the study of the influence of different parameters on the filtration efficiency of textiles commonly used in current filtration systems. The characterization of textile membranes is initially based on their use in filtering solid particles with a particle diameter of 40 microns dissolved in tap water. This initial step opens the door to various variables that impact particle retention by a filter. The main aim of this work is to establish correlations between the characteristics of the studied textiles and various parameters influencing their efficiency. These parameters include the zeta potential of both the textile and the dispersed solids, particle size, and the contact angle of the textile. When discussing filtration, the term is often associated with a single-layer system, consisting of a single filtering textile. However, this project also addresses another filtration system known as the multilayer technique, which involves the addition of different textiles in parallel. The overlaying of layers in filtration serves to increase the retention of particles from the liquid medium, hypothetically reducing the zeta potential and the size of particles in dispersion in the filtered liquid. Furthermore, the contact angle is also affected, as the layers also retain more liquid, increasing the textile's tendency to absorb water and decreasing the angle.