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Título : Simulación y validación del proceso de esterificación no catalítica de ácidos grasos libres que componen el aceite karanja
Autor : Sancho Soria, Ana Paula
Director(es): Chuquín Vasco, Nelson Santiago
Tribunal (Tesis): Chuquín Vasco, Daniel Antonio
Palabras claves : TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;INGENIERÍA QUÍMICA;ÁCIDOS GRASOS LIBRES (FFA);ÁCIDO OLÉICO;OLEATO DE METILO (M-O);DWSIM (SOFTWARE);MATLAB (SOFTWARE);REDES NEURONALES ARTIFICIALES (RNA)
Fecha de publicación : 24-ago-2021
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Sancho Soria, Ana Paula. (2021). Simulación y validación del proceso de esterificación no catalítica de ácidos grasos libres que componen el aceite karanja. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFC;96T00730
Abstract : The objective of this work is to simulate and validate a non-catalytic esterification process of Free Fatty Acids (FFA), components of karanja oil (Pongamia pinnata), in order to process the data that will feed an Artificial Neural Network (ANN) which will estimate the mole fractions of the most relevant compounds in the system. The ANN was designed in the MATLAB program, based on the sample of one hundred data generated by a previously validated simulation and subjected to a sensitivity analysis in the DWSIM Software, which revealed the independent and dependent variables of the proposed sequence. The ANN inputs were: mole fraction of water from Feeding stream 1, the mole fraction of oleic acid from the Oil stream, conversion percentage of chemical reaction, and pressure drop in the reactor; the following variables correspond to the outputs: the mole fraction of methyl oleate, the molar fraction of methanol, the mole fraction of triolein and the mole fraction of trilinolein of the liquid stream; the mole fraction of methanol and the mole fraction of water from the gas stream. By using the Bayesian regularization algorithm, together with thirty hidden neurons, it was possible to visualize a mean square error (MSE) and a total regression coefficient (R) of 0.00000411 and 0.99, respectively. A statistical analysis confirmed a 95% of reliability, the adequate predictive capacity of the network. From the simulation, 1.21 kmol/h of methyl oleate was produced and from the residual methanol it was possible to collect 99.75% in the gaseous state. It is recommended to extend ANN learning, inspecting new input and output conditions to create a powerful and complete tool that supports the development of industrial processes that implement oils of residual origin.
Resumen : El presente proyecto de titulación tiene como finalidad simular y validar un proceso de esterificación no catalítica de Ácidos Grasos Libres (FFA) que componen el aceite de karanja (Pongamia pinnata,) para así procesar los datos que alimentarán una Red Neuronal Artificial (RNA) que estimará las fracciones molares de los compuestos más relevantes del sistema. La RNA fue diseñada en el programa MATLAB, con base en la muestra de cien datos generados por una simulación ya antes validada y sometida a un análisis de sensibilidad en el Programa DWSIM, el cual dio a conocer las variables independientes y dependientes de la secuencia planteada. Las entradas de la RNA fueron: fracción molar de agua de la corriente Alimentación 1, la fracción molar de ácido oleico de la corriente Aceite, el porcentaje de conversión de la reacción química, y la caída de presión en el reactor; las siguientes variables corresponden a las salidas: la fracción molar de oleato de metilo, la fracción molar de metanol, la fracción molar de trioleina y la fracción molar de trilinoleina de la corriente líquida; la fracción molar de metanol y la fracción molar de agua de la corriente gaseosa. A partir del algoritmo de regularización bayesiana, junto con treinta neuronas ocultas, fue posible visualizar un error cuadrático medio (MSE) y un coeficiente de regresión total (R) de 0,00000411 y 0,99, respectivamente. Un análisis estadístico corroboró con el 95% de confiabilidad, la adecuada capacidad predictiva de la red. De la simulación se produjo 1,21 kmol/h de oleato de metilo y del metanol residual fue posible recolectar en estado gaseoso el 99,75%. Se recomienda extender el aprendizaje de la RNA, inspeccionando nuevas condiciones de entrada y salida para crear una potente y completa herramienta que apueste por el desarrollo de procesos industriales que implementen aceites de origen residual.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/16827
Aparece en las colecciones: Ingeniero/a Químico/a

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