Doctorado Facultad de Ingeniería Geológica, Minera, Metalúrgica y Geográfica

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    Aplicación de la pirólisis catalítica del bagazo de caña de azúcar y racimos de frutos vacíos de la palma africana en la calidad del biopetróleo
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Pretell Huamán, Victor Hugo; Erazo Erazo, Raymundo
    Determina el impacto de la pirólisis catalítica del bagazo de caña de azúcar (BCA) y los racimos de frutos vacíos de la palma africana (RFV) en la calidad del biopetróleo. Se llevó a cabo un estudio para evaluar la influencia del tamaño de partícula, tipo de catalizador, presión de operación, temperatura y relación catalizador/biomasa en los rendimientos de biopetróleo. El estudio se dividió en dos fases. En la Fase 1, se realizó la pirólisis catalítica en un analizador termogravimétrico para evaluar los catalizadores (catalizador de equilibrio de FCC, ZSM-5 en pélet, ZSM-5 pélet esférico, Zeolita Y y ZSM-5 en polvo) y las velocidades de calentamiento. En la segunda fase, se procedió a realizar la pirólisis catalítica en un reactor especialmente diseñado para tal fin. Se utilizó un diseño experimental factorial total de dos factores (relación catalizador/biomasa y temperatura) con tres niveles para cada factor. Los resultados indican que el mayor rendimiento de biopetróleo (55.83 %) se obtiene a 400 °C y una relación Ecat/BCA del 20 % en el caso de la pirólisis catalítica del BCA, mientras que en el caso de la pirólisis catalítica de los RFV, el mayor rendimiento de biopetróleo (52.97 %) se obtiene a 600 °C y una relación Ecat/RFV del 10 %. Se procedió a evaluar la calidad del biopetróleo obtenido en los puntos de mayor rendimiento, utilizando análisis fisicoquímicos (contenido de agua, poder calorífico superior, viscosidad y densidad), análisis FTIR y análisis GC-MS. A pesar de la mejora en las propiedades del biopetróleo obtenido mediante pirólisis catalítica, no cumple con las especificaciones de un combustible comercial debido a su alto contenido de agua. El análisis GC-MS de la fase orgánica del biopetróleo indica un alto contenido de fenoles (36.75 % y 51.89 %), cetonas (23.65 % y 20.58 %) y compuestos aromáticos (5.94 % y 6.39 %) para el biopetróleo del BCA y RFV, respectivamente. Estos resultados indican que los productos obtenidos están más orientados hacia compuestos químicos de alto valor comercial que hacia combustibles.
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    Ecoaprovechamiento del poliestireno expandido y poliestireno extruido recuperados para la fabricación de concreto en Huancayo
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2022) Andía Arias, Janet Yéssica; Erazo Erazo, Raymundo
    Evalua las formas de ecoaprovechamiento del poliestireno expandido y poliestireno extruido recuperados que permitan fabricar concreto que cumpla con la resistencia del diseño de mezcla en la ciudad de Huancayo, procediéndose a la extracción y preparación de las muestras del agregado pétreo, agregado fino y grueso, de acuerdo con las especificaciones técnicas de norma técnica peruana NTP 400.010, realizándose los ensayos para determinar la calidad de estos agregados conforme a la NTP 400.037; asimismo, se realizó el muestreo intencional del poliestireno extruido y poliestireno expandido recuperándolos en forma de perlas y desmenuzado para su aplicación en las diferentes combinaciones como agregado en la elaboración y curado de probetas de concreto de sustitución de acuerdo a la NTP 339.183, que normaliza la elaboración y curado de especímenes de concreto, para el posterior ensayo de resistencia a la compresión de especímenes cilíndricos hormigón de acuerdo a la norma ASTM C39/C39M. Los resultados obtenidos muestran que la resistencia a la compresión del concreto de f’c = 210 kg/cm2, con el sustitución del poliestireno expandido, EPS, como agregado grueso en un 20 % y como agregado fino en un 30 %, a los 28 días de edad se logra una resistencia a la compresión de 302.9 kg/cm2, superior al de f’c = 210 kg/cm2 de diseño; con una combinación del EPS como agregado grueso en un 30 % y como agregado fino en un 40 %, se alcanza la resistencia a la compresión hasta de F’c = 207.5 kg/cm2 y con una combinación del EPS como agregado grueso en un 60 % y como agregado fino en un 70 % la resistencia alcanzada fue 24.3 kg/cm2, los que fueron menores a f’c = 210 kg/cm2 de la resistencia de diseño. Se concluyó que ecoaprovechar el poliestireno expandido y el poliestireno recuperado en forma de perlas y desmenuzado permiten la fabricación de concreto que reúne los requisitos establecidos por las normas técnicas peruanas e internacionales.