Repositorio Yachay Tech (Univ. Yachay Tech)
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Study of catalytic solids for hydrodesulfurization using activated diatoms as supports
No full textHeavy crude oil reserves are increasing, which implies an increase in the content of pollutants that require improved techniques and methods in the processes to achieve production standards. For this reason, several researchers have proposed solutions with the preparation of different catalytic solids, techniques and methods that can be implemented in some processes. For example, the synthesis of more efficient and economical catalysts for the hydrodesulfurization (HDS) process of refractory molecules present in heavy crude oil. Diatoms are a natural material composed of silica and aluminum, due to its properties it can be a material with great potential and low cost for application as catalyst support for the HDS process. In the present work, a bibliographic review related to the HDS process and the possible use of diatomites was carried out. For this, different searches were proposed such as: Advances in the HDS process; Advances in the use of catalyst support for HDS reactions; Advances of the HDS process in refractory molecules such as 4,6-DMDBT; HDS in Ecuador; Applications of diatomites; Diatomite deposits and species in Ecuador; Different treatments of diatomite for its catalytic application. The results obtained in the bibliographic review show that diatomites could be used as a support for low-cost, high-availability catalysts for HDS reactions of refractory molecules. It was determined that for diatomite a purification treatment with hot sulfuric acid is the most convenient in relation to costs and product obtained. In addition, it was determined that the highest efficiency for HDS of refractory molecules can be obtained with NiMo catalysts due to the activity and greater hydrogenation capacity in aromatic compounds. On the other hand, the use of diatomites should be considered in other applications since it has been shown that great benefits can be obtained as adsorbents, filter, abrasive, bioindicator of water quality, etc.Las reservas de crudo pesado son cada vez mayores, lo que implica un aumento en el contenido de contaminantes que requieren de técnicas y métodos mejorados en los procesos para conseguir los estándares de producción. Por tal motivo, varios investigadores han planteado soluciones con la preparación de diferentes sólidos catalíticos, técnicas y métodos que se pueden implementar en algunos procesos. Por ejemplo, la síntesis de catalizadores más eficientes y económicos para el proceso de hidrodesulfuración (HDS) de moléculas refractarias presentes en el crudo pesado. Las diatomeas es un material natural compuesto por sílice y aluminio, por sus propiedades puede ser un material de gran potencial y de bajo costo para la aplicación como soporte de catalizadores para el proceso de HDS. En el presente trabajo, se realizó una revisión bibliográfica relacionada con el proceso de HDS y el posible uso de las diatomitas. Para ello, se plantearon diferentes búsquedas como: Avances en el proceso de HDS; Avances en el uso de soporte de catalizadores para reacciones de HDS; Avances del proceso de HDS en moléculas refractarias como 4,6-DMDBT; HDS en Ecuador ; Aplicaciones de las diatomitas; Yacimientos y especies de diatomitas en Ecuador; Diferentes tratamientos de la diatomita para su aplicación catalítica. Los resultados obtenidos en la revisión bibliográfica muestran que las diatomitas podrían ser usadas como soporte de catalizadores de bajo costo y alta disponibilidad para reacciones de HDS de moléculas refractarias. Se determinó que para la diatomita un tratamiento de purificación con ácido sulfúrico en caliente es el más conveniente en relación a costos y producto obtenido. Además, se determinó que la mayor eficiencia para HDS de moléculas refractarias se puede obtener con catalizadores NiMo debido a la actividad y mayor capacidad de hidrogenación en compuestos aromáticos. Por otra parte, se debe de considerar el uso de las diatomitas en otras aplicaciones ya que se ha demostrado que se puede obtener grandes beneficios como adsorbentes, filtro, abrasivo, bioindicador de calidad de agua, etc.Petroquímico/
Vehicle speed estimation from fixed point camera using projective geometry and object tracking
No full textEach year, approximately 1.35 million people die on roadways around the world due to traffic accidents. Most major cities have implemented a grid of surveillance cameras in areas of interest that can be used for vehicle speed estimation using only image sequences as a source of input.
This work proposes a three-component workflow for such purpose: First, homography estimation is employed to backproject image coordinates to longitude-latitude coordinates. Then, an object detector is used to locate vehicles in the scene. Finally, an object tracker receives those detections to create vehicle tracks and estimate speed. The speed estimation process is done for each vehicle by converting the image plane locations to real-world coordinates using the homography matrix, then calculating haversine distance, and dividing by a time frame of half a second. Furthermore, three implementations of homography estimation were compared: a base Direct linear Transformation (DLT) algorithm, a robust DLT using Random Sample Consensus (RANSAC), and a proposed methodology that employs evolutionary algorithms for a localized search of optimal points, as well as two versions of an object tracker. The first uses euclidean distance to assign detections to tracks, while the second uses Intersection over Union (IoU), plus a threshold to minimize wrong track assignment.
Finally, results show that the workflow using any of the three homography methods and the IoU tracker can successfully register speed distributions for vehicles that are on expectation according to the urban traffic setting and can also handle changes in vehicle speed.Cada año, aproximadamente 1,35 millones de personas mueren en las carreteras del mundo debido a accidentes de tránsito. Muchas ciudades importantes han implementado sistemas de cámaras que pueden usarse para estimar la velocidad de vehículos.
Este trabajo propone un flujo de trabajo de tres componentes para tal propósito: Primero, la estimación de homografía se emplea para retroproyectar las coordenadas de la imagen a las coordenadas de longitud-latitud. Luego, se utiliza un detector de objetos para localizar vehículos en la escena. Finalmente, un rastreador de objetos recibe esas detecciones para dar seguimiento a los vehículos y estimar su velocidad. El proceso de estimación de velocidad se realiza para cada vehículo convirtiendo las ubicaciones del plano de la imagen en coordenadas del mundo real utilizando la matriz de homografía, luego calculando la distancia entre líneas y dividiéndola por un marco de tiempo de medio segundo. Además, se compararon tres implementaciones de estimación de homografía: un algoritmo básico de Transformación lineal directa (DLT), un DLT robusto que utiliza el consenso de muestra aleatoria (RANSAC) y una metodología propuesta que emplea algoritmos evolutivos para una búsqueda localizada de puntos óptimos, así como dos versiones de un rastreador de objetos. El primero usa la distancia euclidiana para asignar detecciones a las pistas, mientras que el segundo usa Intersection over Union (IoU), más un umbral para minimizar la asignación incorrecta de pistas.
Finalmente, los resultados muestran que el flujo que utiliza cualquiera de los tres métodos de homografía y el rastreador de IoU puede registrar con éxito distribuciones de velocidad para vehículos que están a la expectativa de acuerdo con el entorno del tráfico urbano y también puede manejar cambios en la velocidad del vehículo.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Automated identification of breast cancer using digitalized mammogram images
No full textCancer affects any organ uncontrollably invading and spreading along the body. According to World Health Organization breast cancer is on top of the leading cancers in affecting women around the world. Early treatment of people who develop cancer improves the prognosis of this disease and even saves lives. Unquestionably, in cancer diagnosis, the proper classification of carcinomas into benign, malignant and normal is a complex undertaking. An algorithm based on Computer Aided Diagnosis (CAD) is presented to detect breast cancer using mammograms. In this CAD implementation, transformations such as binarization, threshold smoothing and the main operation, Gabor wavelet, are used for preprocessing to suppress unnecessary labels and information and to obtain the best identifying features. We use techniques such as principal component analysis (PCA), t-distributed stochastic neighbor embedding (TSNE), and a collection of statistical variance models to identify features and reduce the feature space. Finally, we examine the k-Nearest Neighbors technique for classification (k-NN).El cáncer afecta a cualquier órgano invadiendo y extendiéndose de forma incontrolada por el cuerpo. Según la Organización Mundial de la Salud, el cáncer de mama es uno de los principales cánceres que afectan a las mujeres de todo el mundo. El tratamiento oportuno de quienes desarrollan cáncer mejora el pronóstico de esta enfermedad e incluso salva vidas. Sin duda, en el diagnóstico del cáncer, la clasificación adecuada de los carcinomas en benignos, malignos y normales es una tarea compleja. Se presenta un algoritmo basado en el Diagnóstico Asistido por Ordenador (CAD) para detectar el cáncer de mama mediante mamografías. En esta implementación del CAD, se utilizan transformaciones como la binarización, el suavizado de umbrales y la operación principal, la onda de Gabor, para el preprocesamiento de las mamografías con el fin de suprimir etiquetas e información innecesaria y obtener las mejores características para la clasificación. Utilizamos técnicas como el análisis de componentes principales (PCA por sus siglas en inglés), t-distributed stochastic neighbor embedding (TSNE) y una colección de modelos de varianza estadística para identificar y reducir el espacio de características encontradas. Por último, su hace uso de la técnica de k-Nearest Neighbors para la clasificación (k-NN) del cancer.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Factors influencing the differentiation of embryonic stem cells in cancer cells
No full textNowadays, Stem cells are a well-known topic, mainly because of their significant advantages and discoveries. Especially in embryonic stem cells, even though this type of stem cell brings several ethical problems, these are the most versatile in several fields. These cells are known for their self-renewal and proliferation properties; however, these two characteristics are also common in cancer cells. Stem cells have a relatively long lifetime than normal cells, making them suitable for genetic mutations. Moreover, when there are mutations, even if these mutations are small, stem cells may lose control of their growth or their characteristics mentioned above, such as self-renewal and proliferation, which most likely leads them to become cancer cells. The origin of cancer stem cells (CSCs) is still unknown, but several hypotheses suggest that these CSCs are the leading promoters of cancer metastases. This derivation in cancer stem cells may be due to several factors such as mutations mentioned above, genomic instability, and microenvironment, which will be mentioned throughout this work. Besides, we will study these cells' main characteristics: self-renewal and proliferation as two factors that influence CSCs on a large scale. This, to focus on improving processes that use stem cells as the primary source for further advances.Hoy en día, las células madre son un tema muy conocido, principalmente por sus importantes ventajas y descubrimientos. Especialmente las células madre embrionarias, aunque este tipo de célula trae varios problemas éticos, estas son las más versátiles en varios campos. Estas células son conocidas por sus propiedades de auto-renovación y proliferación; sin embargo, estas dos características también son comunes en las células cancerosas. Las células madre tienen una vida útil más larga que las células normales, lo que las hace adecuadas para mutaciones genéticas. Además, cuando existen mutaciones, incluso si estas mutaciones son pequeñas, las células madre pueden perder el control de su crecimiento o de las características mencionadas anteriormente, como la auto-renovación y la proliferación, lo que muy probablemente las lleve a convertirse en células cancerosas. El origen de las células madre cancerosas (CSC) aún se desconoce, pero varias hipótesis sugieren que estas CSC son los principales promotores de las metástasis del cáncer. Esta derivación en las células madre cancerosas puede deberse a varios factores como las mutaciones mencionadas anteriormente, la inestabilidad genómica y el microambiente, que se mencionarán a lo largo de este trabajo. Además, estudiaremos las principales características de estas células: la auto-renovación y la proliferación como dos factores que influyen en las CSC a gran escala. Esto, para enfocarse en mejorar los procesos que utilizan células madre como fuente principal para futuros avances.Ingeniero/a Biomédico/
Bayesian filters for parameter estimations in istochastic differential equations mixed-effects models
No full textEstimation of parameters in Stochastic Differential Equations (SDE) models is not straightforward. Mathematical models that describes real life dynamic systems usually are nonlinear type and involve several parameters. A natural approach would be the maximum likelihood methods, however, the transition densities are rarely known, and therefore is not possible to explicitly obtain the likelihood. The inference and analysis of dynamic systems that includes stochastic process allows to estimate unknown states and parameters, including a observation process (state-space models) that usually contains errors. The practical use of this estimation methods is common, specially due to its application on different research topics such as: finance, telecommunications, audio signal processing, optimum process control, machine learning, global position systems, physical phenomena systems, infectious disease outbreak modeling. The last one have important interest in this project. This thesis first show a review of the background of Bayesian filtering, a review of the literature and basic concepts around the same topic and numerical approximation methods e.g., Markov chain Monte Carlo (MCMC) and Sequential Monte Carlo (SMC). This recursive filters allow to perform inference on unknown parameters and states from imperfect observations and with a finite number of iterations. We propose a methodology based on the Bayesian paradigm that implements the mentioned recursive filters in SDE models, in specific the stochastic SEIR epidemic model and a Mixed-Effects model version of this epidemic model is proposed. Results of the inference of the particle filter in the SEIR model with real data from COVID-19 epidemic in Ecuador is presented. Computational cost and other features are discussed, with a general performance conclusion.Estimación de parámetros en modelos de Ecuaciones diferenciales estocásticas no es sencilla, excepto para casos simples. Los modelos matemáticos que describen estos sistemas dinámicos de la vida real comúnmente son nolineales e involucran varios parámetros. Un enfoque natural sería métodos de máxima verosimilitud, pero las densidades de transición son raramente conocidas, y por lo tanto no es posible obtener explícitamente la verosimilitud. La estimación y el análisis de sistemas dinámicos (modelos de espacio estado) que incluyen procesos estocásticos permiten hacer inferencia sobre estados y parámetros desconocidos, teniendo un proceso de observación que comúnmente contiene errores. El uso práctico de estos métodos de estimación es muy común, sobre todo por su aplicación diferentes áreas de investigación como es: finanzas, telecomunicaciones, procesamiento de señales de audio, control de procesos óptimo, aprendizaje automático, sistemas de posicionamiento global, sistemas para fenómenos físicos y modelado de brotes de enfermedades infeccionas. Este último es de particular interés para este proyecto. En esta tesis se repasa la literatura asociada a los filtros bayesianos y métodos de aproximación numérica para este tipo de modelos estocásticos como son el método de Monte Carlo secuencial y los algoritmos de filtro de partículas de tipo Monte Carlo cadenas de Markov. Estos filtros recursivos permiten obtener estimaciones de los estados y parámetros ocultos a partir de las observaciones imperfectas en un número finito de iteraciones. Se propuso una metodología basada en el paradigma bayesiano que implementa los filtros recursivos ya mencionados en modelos de sistemas de ecuaciones diferenciales estocásticas con el modelo epidemiológico SEIR y se propone una versión del modelo que incluye efectos mixtos. Se presentan los resultados de la implementación del algoritmo de filtro de partículas en el modelo SEIR de tipo estocástico muestreado con datos reales de la pandemia COVID-19 en Ecuador y se analiza el costo computacional que conlleva. Se presentan los resultados y las conclusiones sobre los mismos.Matemático/
Evaluation of the antimicrobial properties of cellulose extracted from ecuadorian plants
No full textThe development of biomaterials is highly relevant in society due to the impact and benefit that it causes in some fields such as tissue engineering, synthetic biology, and biomedical devices. However, a significant problem in developing materials is the increasing incidence of resistant bacterial infections and the control of these micro-organisms' growth since these can both degrade the biomaterial and cause damage to the organism causing severe diseases. For that reason, it is necessary to search for new antimicrobial agents or coatings capable of preventing material surfaces from colonization by micro-organisms. A potential alternative to deal with this issue is natural plant biopolymers due to their low cost, availability, non-toxicity, and biodegradable properties. The present study will focus on testing different cellulose particles extracted from some Ecuadorian plants to identify if these biopolymers have antimicrobial properties. Thus, the project's objectives are to obtain cellulose particles from different sources using an established chemical extraction protocol, their characterization using known techniques, and the analysis of the antimicrobial properties of the cellulose through tests for inhibition of bacterial growth. The results showed that the bacterial growth rate with seven of the nine cellulose particles was lower than the negative control (without antibiotic). Significantly, the rates of bacterial growth with cellulose F1 and F53 were similar to the positive control (with antibiotic) with both strains of Escherichia coli ATCC25922 and TG1; hence they could have an inhibitory potential for surface-modified cellulosic materials applications in the future.El desarrollo de biomateriales es de gran relevancia en la sociedad por el impacto y beneficio que provoca en algunos campos como la ingeniería de tejidos, la biología sintética y los dispositivos biomédicos. Sin embargo, un problema importante en el desarrollo de materiales es la incidencia creciente de infecciones bacterianas resistentes y el control del crecimiento de estos microorganismos, ya que estos pueden degradar el biomaterial y causar daños al organismo provocando enfermedades graves. Por ello, es necesario buscar nuevos agentes antimicrobianos o recubrimientos capaces de evitar que las superficies de los materiales sean colonizadas por microorganismos. Una posible alternativa para abordar este problema es el uso de biopolímeros vegetales naturales debido a su bajo costo, disponibilidad, no toxicidad y propiedades biodegradables. El presente estudio se enfocará en probar diferentes partículas de celulosa extraídas de algunas plantas ecuatorianas con el fin de identificar si estos biopolímeros tienen propiedades antimicrobianas. Así, los objetivos del proyecto son obtener partículas de celulosa de diferentes fuentes mediante un protocolo de extracción química establecido, su caracterización utilizando técnicas conocidas y el análisis de las propiedades antimicrobianas de las celulosas mediante ensayos de inhibición del crecimiento bacteriano. Los resultados mostraron que la tasa de crecimiento bacteriano con siete de las nueve partículas de celulosa fue más baja que la del control negativo (sin antibiotico). Significativamente, las tasas de crecimiento bacteriano con celulosas F1 y F53 fueron similares al control positivo (con antibiotico) con ambas cepas de Escherichia coli ATCC25922 y TG1, por lo que podrían tener un potencial inhibitorio para aplicaciones de materiales modificados a base de celulosa en el futuro.Biólogo/
Stratigraphic and tectonic characterization of the Peñas Coloradas Formation, and its relation with the deposits of the Chota formation in the Chota Basin of northern Ecuador
No full textThe Chota Basin is located in Ecuador, in the province of Imbabura; it represents the northernmost basin of the Interandean Depression in Ecuador. This basin is one of the most relevant for studying the evolution of the Neogene geology in this part of the country and dates from approximately 6 Ma. The importance of this type of basin is that the stratigraphy and the structures that are exposed record a lot of information about the processes that created the Cordillera Occidental and the Cordillera Real that border it. The focus of this work is the breccia deposits of the Peñas Coloradas Formation and its relation with the Chota Fm. The Peñas Coloradas Fm breccia deposits are composed mainly of conglomerates, sandstone, and breccia deposits that have not been described in detail previously. The deposits that underlie the Peñas Coloradas Fm correspond to the Chota Formation, consisting of tilted and overturned sandstone layers, siltstone, and shales that are significantly deformed. There are few previous studies in this basin, Tibaldi
A. et al. (1992), Egüez, A. et al. (1994), Barragán et al. (1996), and Winkler et al. (2005). Still, the interpretations of different aspects of the basin are incongruent between them. Among the main differences is the age of the basin, the processes that lead to the origin of the basin (i.e., inverted extensional basin vs. foreland setting), and the stratigraphic sequence of the basin (the Peñas Coloradas Fm is placed either at the base or the middle of the basin stratigraphy). This study consists of describing the stratigraphy and deformation of two of the principal formations described previously by Barragan et al. (1996) and Winkler et al. (2005): the Chota and the Peñas Coloradas Fms. It is necessary to detail the stratigraphic relation between them. We make stratigraphic and structural observations that allow us to create local stratigraphic columns, cross-sections, and do the structural analysis, to understand better the stratigraphy and structural interpretations of the deposits of these units. As a result, we create a geologic map of the study area, where subdivide the Peñas Coloradas Fm into four new members: Canales Colorados Mbr, Brillosas Mbr, Tabulares Mbr, and Volcanicas Mbr. Additionally, the deformation and stratigraphy analysis allow us to conclude that the Chota Fm is older than the Peñas Coloradas Fm. Based on the field observations, we propose two models for the evolution of the Chota Basin during the deposition of the studied formations.La Cuenca del Chota se ubica en Ecuador, en la provincia de Imbabura; representa la cuenca más septentrional de la Depresión Interandina en Ecuador. Esta cuenca es una de las más relevantes para estudiar la evolución de la geología neógena en esta parte del país y data de aproximadamente 6 Ma. La importancia de este tipo de cuencas radica en que la estratigrafía y las estructuras que se exponen registran información sobre los procesos que crearon la Cordillera Occidental y la Cordillera Real que la rodean. El objetivo de este trabajo son los depósitos de brechas de la Formación Peñas Coloradas y su relación con la Formación Chota. Los depósitos de brechas de Peñas Coloradas Fm. están compuestos principalmente por conglomerados, areniscas y depósitos de brechas que no han sido descritos en detalle previamente. Los depósitos que subyacen a la Fm. Peñas Coloradas corresponden a la Fm. Chota, constituida por capas de areniscas inclinadas y volcadas, limolitas y lutitas que se deforman significativamente. Existen pocos estudios previos en esta cuenca, Tibaldi A. et al. (1992), Egüez, A. et al. (1994), Barragán et al. (1996) y Winkler et al. (2005), y las interpretaciones de diferentes aspectos de la cuenca son incongruentes entre ellos. Entre las principales diferencias está la edad de la cuenca, los procesos que conducen al origen de la cuenca, y la secuencia estratigráfica de la cuenca (la Fm Peñas Coloradas se ubica en la base o en el medio de la estratigrafía de la cuenca). Este estudio consiste en describir la estratigrafía y deformación de dos de las principales formaciones descritas previamente por Barragán et al. (1996) y Winkler et al. (2005): las Formaciones Chota y Peñas Coloradas; es necesario detallar la relación estratigráfica entre ellos. Para esto, realizamos observaciones estratigráficas y estructurales que nos permiten crear columnas estratigráficas locales, secciones transversales y hacer el análisis estructural, para comprender mejor la estratigrafía y las interpretaciones estructurales de los depósitos de estas unidades. Como resultado, creamos un mapa geológico del área de estudio, donde subdividimos la Fm. Peñas Coloradas en cuatro nuevos miembros: Canales Colorados Mbr, Brillosas Mbr, Tabulares Mbr y Volcanicas Mbr. Adicionalmente, el análisis de deformaciones y estratigrafía nos permite concluir que la Fm. Chota es más antigua que la Fm. Peñas Coloradas. Con base en las observaciones de campo, proponemos dos modelos para la evolución de la Cuenca del Chota durante el depósito de las formaciones estudiadas.Geólogo/
An evolutionary algorithm with simulated annealing-based mutation for automated timetabling problem
No full textNowadays, solving the University course timetabling problem has become necessary to improve efficiency when assigning schedules and handle large amounts of data about students, teachers, classrooms, etc. We present a method to solve this problem by using an evolutionary algorithm with simulated annealing-based mutation. The problem consists of assigning students and events (classes or laboratories) in a schedule with timeslots and classrooms, subject to hard and soft constraints. The algorithm developed in this work consists of two phases. In the first phase, we will assign the most significant number of events that meet the hard constraints using different heuristics. Later, in the second phase, the evolutionary algorithm with simulated annealing-based mutation was implemented. The purpose is to try to meet the hard constraints that could not be fulfilled in the previous phase and to fulfill the most significant number of non-mandatory conditions. In the end, it is expected to have a schedule with all events assigned, fulfilling all the hard constraints and as many soft constraints as possible.En la actualidad el poder resolver el problema de asignación de cursos en una Universidad se ha vuelto muy necesario para mejorar la eficiencia a la hora de asignar horarios y manejar grandes cantidades de datos sobre estudiantes, maestros, aulas, etc. En este trabajo se presentar un método para resolver este problema mediante el uso de un algoritmo evolutivo con una mutación basada en el algoritmo de recocido simulado. El problema consiste en asignar un conjunto de estudiantes y eventos (clases o laboratorios) en un horario tomando en cuenta las aulas disponibles, sujeto a restricciones obligatorias y restricciones no-obligatorias. El algoritmo desarrollado en este trabajo consta de dos fases. En la primera fase se intenta asignar la mayor cantidad de eventos que cumplan con las restricciones obligatorias mediante el uso de distintas heurísticas. Posteriormente en la segunda fase se implementó el algoritmo evolutivo con una mutación basada en el algoritmo de recocido simulado, cuya finalidad es intentar cumplir las restricciones obligatorias que no se hayan podido cumplir en la fase anterior y cumplir la mayor cantidad de restricciones no-obligatorias. Al final se espera tener un horario con todos los eventos asignados cumpliendo todas las restricciones obligatorias y la mayor cantidad de restricciones no-obligatorias posibles.Ingeniero/a en Tecnologías de la Informació
Carbon nanotubes growth using nanoparticle catalysts on diatoms substrates
No full textDiatoms are fossils of unicellular algae characterized by having a siliceous wall with highly structured porosity. Its high-surface nature, biocompatibility, availability, and low cost have made it attractive for new research processes. The use of diatoms as a catalytic substrate for the growth of Carbon nanotubes (CNTs) or a non-catalytic substrate for the graphene growth is a great step in innovation development of environmentally friendly processes. In the present work, it is proposed to synthesize Carbon nanotubes and graphene using diatoms as the catalyst’s base. In carbon nanotube growth, it is proposed to use untreated diatom and dealuminated diatom to understand the change in properties that it might have. In addition to the use of two types of catalysts, on the one hand, ferrite nanoparticles and a catalyst based on Fe: Co, and the use of methane and acetylene as carbon sources for their formation to take place. And in the case of graphene growth, it is proposed to follow the same procedure but without any catalyst. The characterization techniques used are Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and Raman Spectroscopy.Las diatomeas son fósiles de algas unicelulares que se caracterizan por poseer una pared silícea, con porosidad altamente estructurada. Su naturaleza de alta superficie, biocompatibilidad, disponibilidad y bajo costo la han hecho un atractivo para nuevos procesos de investigación. El uso de diatomeas como sustrato catalítico para el crecimiento de Nanotubos de Carbono (CNTs) o sustrato no catalítico para el crecimiento de grafeno es un gran paso en innovación y desarrollo de proceso amigables con el ambiente. En el presente trabajo se propone sintetizar Nanotubos de carbono y grafeno usando diatomeas como la base contenedora del catalizador. En el caso de crecimiento de nanotubos de carbono se propone usar la diatomea sin tratamiento y la diatomea desaluminizada para comprender el cambio en las propiedades que podría tener. Además del uso de dos tipos de catalizadores, por un lado nanopartículas de ferrita y un catalizador a base de Fe:Co, además del uso de metano y acetileno como fuentes de carbono para que se lleve a cabo la formación de los mismos. En el caso del crecimiento de grafeno se propone seguir el mismo procedimiento pero sin el uso de ningún catalizador. Las técnicas de caracterización a usadas son Microscopia Electrónica de Barrido (SEM), Difracción de rayos-X (XRD), Espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS), Espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y Espectroscopia de Raman.Ingeniero/a en Nanotecnologí
Study of regenerability of H2S adsorption pellets based on magnetic and chemical properties
No full textIt is known that the industrial sector continuously seeks to optimize its efficiency both at an operational and economic level, this in order to obtain a longer useful life from the applied technologies. In the natural gas industry, the implementation of acid gas removers has made it possible to optimize the gas processing steps. Among the technologies used to eliminate these pollutants, there are the solid beds. These adsorbent agents must have certain characteristics to comply with their designated use, and among them, an important one is regenerability. This capacity is a vital property as it represents an attractiveness from an economic and environmental point of view.
That is why this research studies the potential of a H2S adsorption pellet, made from Ecuadorian natural resources, to be regenerated by analyzing important properties that allow it to be competitive with conventional technologies. In this study, two pellets labeled as C/15%SS and C/25%SS formed from Ecuadorian clay (CZY-304) and sieved sand (SYA-104) were evaluated. These pellets were studied by means of compression and fall-drop mechanical properties, and under this selection criterion, it was determined which composition shows the best performance and it was continued working only with that one (C/15%SS). The adsorption capacity of the pellet was evaluated and it was determined that the model that describes the reaction process is the Shrinking core model. The regenerability of the sample under study was tested by the Fenton reaction. The sand used in the sample under study was magnetically separated in order to facilitate the identification of the iron oxides that compose it. The samples were characterized with X-ray powder diffraction (XRD) and Scanning electron microscopy - X-ray energy dispersion spectroscopy (SEM-EDS). Using these techniques, the adsorption and regeneration reactions in the composite pellet were verified. In addition, magnetic susceptibility measurements were taken to the samples to create a quantifiable indicator of conversion through a magnetization-demagnetization analysis. With comparative measurements, the loss of magnetic properties associated with the reactivity of the pellet and the regeneration capacity of the sample under study were quantified.Es conocido que el sector industrial continuamente busca optimizar su eficiencia tanto a nivel operativo como económico, esto con el fin de obtener un mayor tiempo de vida útil de las tecnologías aplicadas. En la industria del gas natural la implementación de removedores de gases ácidos ha permitido optimizar los pasos de procesamiento del gas. Entre las tecnologías usadas para eliminar estos contaminantes, están los lechos sólidos. Estos agentes adsorbentes, deben tener ciertas características para su cumplir con su uso designado y entre ellas, una importante es la regenerabilidad. Esta capacidad es una propiedad vital ya que representa un atractivo desde el punto de vista económico y ambiental.
Es por ello que esta investigación analiza el potencial de un pellet de adsorción de H2S, elaborado a partir de recursos naturales ecuatorianos, para ser regenerado, analizando propiedades importantes que le permitan ser competitivo con tecnologías convencionales. En este estudio inicialmente se evaluaron dos pellets etiquetados como C/15%SS y C/25%SS formados a partir de arcilla (CZY-304) y arena tamizada (SS104) ecuatorianas. Se evaluó estos compositos mediante propiedades mecánicas y bajo este criterio de selección, se determinó qué composición muestra el mejor desempeño y se continuó trabajando únicamente con aquella (C/15%SS). Se estudió la capacidad de adsorción del pellet y se determinó que el modelo que describe la reacción es el del núcleo sin reaccionar. Se evaluó la regenerabilidad de la muestra en estudio mediante reacción de Fenton. Se separó magnéticamente la arena usada en la muestra en estudio con el fin de facilitar la identificación de los óxidos de hierro que la componen. Se caracterizó las muestra con las técnicas de Difracción de rayos X en polvo (DRX) y Microscopía electrónica de barrido – Espectroscopia de rayos X de dispersión de energía (SEM-EDS). Mediante el uso de estas técnicas se comprobó la reacción de adsorción y de regeneración en el pellet. Además se tomaron medidas de susceptibilidad magnética a las muestras para crear un indicador cuantificable de conversión. Con mediciones comparativas se cuantificó la pérdida de propiedades magnéticas asociadas con la reactividad del pellet y la capacidad de regeneración de la muestra en estudio.Petroquímico/