Acta Nova

The semicontinous Reactor: Modeling, Simulation and Control Part II Nonlinear Control

Conservation equations are applied to the Semicontinuous Reactor, also known as the Semibatch Reactor (SBR) for the isothermal, adiabatic and non-isothermal case, to generate the necessary differential equations for modeling and simulation. The resulting equations, expressed in terms of dimensionless normalized variables, are solved numerically for consistency testing by means of computer algebra software (Mathcad®). The model is also expressed in terms of meaningful dimensionless groups of the Damköhler and Biot type. The consistent model is then simulated for typical combinations of operating parameters in preparation for process control and stability simulation and analysis. The SBR is typically non steady, of relatively high operating costs and low throughputs. However high conversions can be achieved and good temperature control allows for the minimizations of unwanted side reactions by means of maintaining low concentrations of one of the reactants. This reactor is extensively used in the manufacture of high value added chemicals (fine chemicals) and in reactions where a careful control is mandatory, such as in the production of high explosives. It is used in case of multiphase reactions involving gas bubbling such as the production of mono, di and tri chlorobenzene. Part I of this article is devoted to generating a robus t modeling and simulation tool for the SBR, while Part II explores its control and stable behavior.

Ecuaciones de conservación se aplican al Reactor Semicontinuo, también conocido como el reactor por lotes Semibatch (SBR) para los casos: isotérmico, adiabático y no isotérmico; para generar las ecuaciones diferenciales necesarias para el modelado y simulación. Las ecuaciones resultantes, expresados en términos de variables normalizadas sin dimensiones, se resuelven numéricamente para las pruebas de consistencia por medio de un software de álgebra computacional (Mathcad®). El modelo también se expresa en términos de grupos adimensionales significativos del tipo Damköhler y Biot. El modelo consistente, se simula para combinaciones típicas de los parámetros de funcionamiento en la preparación para el control de procesos y simulación de estabilidad y análisis. El SBR es típicamente no constante, de relativamente altos costos de operación y bajos rendimientos. Sin embargo altas conversiones pueden alcanzarse y un buen control de temperatura permite la minimización de reacciones secundarias no deseadas por medio del mantenimiento de concentraciones bajas de uno de los reactivos. Este reactor se utiliza ampliamente en la fabricación de productos químicos de alto valor añadido (productos químicos finos) y en las reacciones donde un cuidadoso control es obligatorio, como en la producción de explosivos de alta potencia. Se utiliza en el caso de reacciones de varias fases que implican formación de burbujas de gas tal como la producción de mono, di y tri clorobenceno. La Parte I de este artículo está dedicado a la generación de una herramienta de modelado y simulación robusta para el SBR, mientras que la segunda parte explora su control y el comportamiento estable.

The Homo economicus in Bolivia: Does culture influence economic decisions and economic wellbeing?

Actualmente, el supuesto básico del Homo economicus se encuentra bajo debate. Específicamente, la economía clásica considera que los agentes económicos optimizan racionalmente sus decisiones económicas. Sin embargo, los hallazgos de la economía conductual demuestran que los agentes económicos no optimizan racionalmente sus decisiones y más bien consideran el contexto de las mismas. Basados en estos hallazgos, nuestra investigación extiende la literatura boliviana sobre procesos decisionales analizando la influencia de aspectos contextuales en las decisiones económicas y el bienestar de los agentes económicos. Específicamente, mediante el uso de ecuaciones estructurales y datos recolectados en Bolivia, nuestra investigación realiza dos contribuciones importantes: (a) la dimensión cultural de la masculinidad influencia negativamente la toma de decisiones económicas; y (b) la dimensión cultural de la masculinidad influencia negativa e indirectamente el bienestar económico de los agentes económicos a través de las decisiones económicas. Nuestros hallazgos sugieren que los bolivianos no toman decisiones económicas óptimas como sugiere el supuesto del Homo economicus. Más bien, los resultados sugieren que los agentes económicos bolivianos utilizan información contextual, como la cultura, en la toma de decisiones económicas. Además, nuestros resultados sugieren que las decisiones que toman los agentes económicos bolivianos se encuentran relacionadas con los valores de la adquisición de dinero y bienes (masculinidad) que luego influencian el bienestar económico. Finalmente, basado en estos hallazgos, nuestro estudio propone aplicaciones gerenciales.

Nowadays, the basic assumption of Homo economicus is under debate. Specifically, classic economics considered that economic agents rationally optimized their economic decisions. However, recent findings from behavioral economics suggest that economic agents do not rationally optimize their decisions and instead consider the context of their decisions. Based on these findings, our research extends the Bolivian literature about decision processes through the analysis of the influence of context on economic decisions and economic wellbeing. Specifically, through the use of structural equation modeling and data collected in Bolivia, our research makes two fundamental contributions to literature: (a) masculinity negatively influences economic decisions; and (b) economic decisions mediate the negative influence of masculinity on economic wellbeing. Our findings suggest that, differently from the Homo economicus assumption, Bolivians do not make rationally optimized economic decisions. Moreover, our results suggest that Bolivians make economic decisions using contextual information, such as culture. Additionally, our results suggest that economic decisions in Bolivia are related with money and goods acquisition (masculinity), which in turn influences economic wellbeing. Finally, based on our findings, we suggest managerial applications.

Study of Meteorological Drought in the Venezuelan Plains using the Standardized Precipitation Index

La sequía meteorológica representa un riesgo insidioso de la naturaleza que puede generar severas consecuencias negativas en los diversos sectores productivos y económicos de una región o país, siendo capaz de alterar drásticamente el desarrollo social y las actividades humanas, así como el medio ambiente. Bajo este razonamiento, el estudio de la situación actual de la sequía es la base sólida para la formulación de estrategias de adaptación y mitigación. El objetivo de este trabajo fue estudiar la sequía meteorológica en diferentes localidades de los llanos venezolanos tomando como base la información de precipitación de tres estaciones de la red de estaciones agrometeorológicas del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA) ubicadas en los estados Anzoátegui, Guárico y Portuguesa, usando el índice de Precipitación Estandarizado (SPI), el cual permitió identificar y describir este fenómeno, precisando su intensidad, duración, magnitud y frecuencia de ocurrencia. De acuerdo a los valores de SPI reportados existe el fenómeno de la sequía meteorológica, mostrando variaciones temporales de la intensidad y magnitud. La magnitud máxima más relevante fue la registrada en El Tigre con 10,15 durante el año 2014. El evento de sequía ocurrido desde inicios del periodo pre-húmedo (abril) del 2001 a inicios (febrero y marzo) de 2002, constituye uno de los más intensos que se haya conocido en la mayoría del territorio nacional a lo largo del registro histórico.

Meteorological drought is an insidious hazard of nature that can cause severe negative consequences in the various productive and economic sectors in a region or country, being able to drastically alter the social development and human activities, as well as the environment. Under this reasoning, the study of the current situation of drought is the solid foundation for developing adaptation and mitigation strategies. The objective of this work was to study the meteorological drought in different locations of the Venezuelan planes based on information from three stations of the network weather stations of the National Institute for Agricultural Research (INIA) located in Anzoátegui, Guárico and Portuguesa states, by Standardized Precipitation Index (SPI), which allowed us to identify and describe this phenomenon, including its intensity, duration, magnitude and frequency of occurrence. According to SPI values reported there is the phenomenon of meteorological drought, showing temporal variations of the intensity and magnitude. The most relevant maximum magnitude was recorded in El Tigre with 10.15 during 2014. The drought event occurred since the beginning of pre-wet period (April) 2001 at the beginning (February and March) 2002, is one of the most intense ever known in most of the country along the historical record.

Axiomatic construction of the set of natural numbers from a condition on its cardinality

Se construye la estructura algebraica de N a partir de un conjunto de cardinalidad N0. Como consecuencia el axioma de inducción de Peano se presenta como un teorema.

The algebraic structure of N is constructed from a set of cardinality N0. As a result the induction Peano axiom is presented as a theorem.

Microencapsulation of Chia oil

Aceite de chía fue micro-encapsulado en matrices de gelatina y de alginato tanto por el método de extrusión como por el método de emulsión con eficiencias comprendidas entre buena (62,12%) y excelente (99,55%). Las cápsulas formadas fueron caracterizadas según tamaño (400-1.800 μm), composición (37-64% aceite), condiciones de liberación (similares al estómago, similares al intestino delgado) y cinética de liberación. Se encontró que las micro-cápsulas de alginato se liberan bajo condiciones similares a la del estómago con una cinética de potencia correspondiente a f=k.t n mientras que las micro-cápsulas de gelatina se liberan en condiciones similares a las del intestino delgado con una cinética sigmoidal correspondiente a df/dt=k1f(k2-f).

Chia oil was microencapsulated with gelatin and with alginate applying extrusion and emulsión techniques. Encapsulation efficiencies ranged between good (62.12%) and excellent (99.55%). The microcapsules were characterized according to size (400-1,800 μm), composition (37-64% oil), and liberation conditions (similar to the stomach, similar to the small intestine). We found that the alginate based microcapsules released their oil under conditions similar to the stomach following power law kinetics: f=k.t n, whereas the gelatin based microcapsules released their content under conditions similar to the small intestine following sigmoidal kinetics: df/dt=k1f(k2-f).

Determining the impact of several criteria pollutants on the health of the population in major cities in Bolivia

Se realizó un estudio comparativo del riesgo relativo (RR) por la exposición a factores climáticos (amplitud térmica, temperatura mínima y humedad relativa) y a niveles de contaminación por material particulado (PM10), Ozono (O3) y óxido de nitrógeno (NO2) en tres ciudades capitales de Bolivia con diferentes características climáticas y alturas sobre el nivel del mar: El Alto (4.070 m s.n.m.), La Paz (3.650 m s.n.m.) y Cochabamba (2.570 m s.n.m.); relacionadas con los casos de Infecciones Respiratorias Agudas (IRAs) y Neumonías. Se observó que la amplitud térmica tiene una correlación positiva con los casos de IRA y neumonía en La Paz y Cochabamba, pero no en El Alto. Los niveles de PM10 están asociados con un mayor riesgo de IRAs y Neumonías en las tres ciudades estudiadas, pero el nivel de riesgo es mayor en la ciudad a mayor altura (El Alto) y menor en la ciudad a menor altura (Cochabamba). En la ciudad de Cochabamba mayores niveles de ozono están asociados con un menor riesgo de IRAs y Neumonías, y mayores niveles de NO2 están asociados con mayores riesgos de contraer estas mismas enfermedades.

A comparative study of the relative risk (RR) was performed by exposure to climatic factors (temperature range, mínimum temperature and relative humidity) and levéis of particulate matter pollution (PM10), ozone (O3) and nitrogen oxide (NO2) in three capital cities of Bolivia with different climatic characteristics and height above sea level: El Alto (4,070 m asl), La Paz (3,650 m asl) and Cochabamba (2,570 m asl); related to cases of acute respiratory infections (ARI) and pneumonía. It was observed that the temperature range is positively correlated with the ARI and pneumonía in La Paz and Cochabamba, but not in El Alto. PM10 levels are associated with an increased risk of ARI and pneumonía in the three cities studied, but the level of risk is higher in the city at higher altitudes (El Alto) and lowest in the city at a lower height (Cochabamba). In the city of Cochabamba highest ozone levels are associated with a lower risk of ARI and pneumonía, and higher levels of NO2 are associated with higher risk for these same diseases.

Environmental risk analysis produced by YPFBs environmental passives, generated in the cleaning of containers in nearby Refinery Gualberto Villarroel (Cochabamba-Bolivia) and proposal for corrective measures

En los últimos años se ha visto una creciente preocupación por la generación de pasivos ambientales en Bolivia ocasionados por la producción y refinación del petróleo. Estas actividades generan efectos negativos en el ambiente y en la población expuesta. La investigación se centró en el análisis del riesgo de los pasivos ambientales generados por la refinería Gualberto Villarroel YPFB en las proximidades del Distrito 8 (zona Sur de Cochabamba) a fin de proponer medidas correctivas. Para tal efecto, se evaluó la amenaza potencial a partir del estudio de suelo y agua en laboratorio (cromatografía de gases); así como el nivel de vulnerabilidad considerando la percepción de los pobladores de la zona sobre el impacto de estos pasivos en su salud y medio ambiente. Los resultados muestran una zonificación gradual del riesgo, dado que tanto la amenaza como la vulnerabilidad se relacionan con la cercanía de la Refinería YPFB, es así que en la zona de riesgo alto se evidenciaron concentraciones de Hidrocarburos Totales de Petróleo (HPT) en algunas muestras de suelo (1700 mg kg-1) y agua (100 mg L-1) por encima de los límites permisibles de la reglamentación ambiental boliviana. En tal sentido se recomendó adaptar técnicas de aireación y landfarming para minimizar los HPT del suelo, y sistemas de fitorremediación en los canales de agua.

In recent years there has been a growing concern for the generation of environmental liabilities in Bolivia caused by the production and refining of oil. These activities generate negative effects on the environment and on the exposed population. The research focused on risk analysis of environmental liabilities generated by Gualberto Villarroel refinery in the vicinity YPFB District 8 (Cochabamba South zone) to propose corrective measures. To this end, the potential threat from the study of soil and water laboratory (gas chromatography) was evaluated; and the level of vulnerability considering the perception of the residents of the area about the impact of these passives on their health and environment. The results show a gradual zoning risk, since both the threat and vulnerability relate to the proximity of the YPFB refinery, so that in the high-risk zone concentrations of Total Petroleum Hydrocarbons (TPH) were found in some samples soil (1700 mg kg-1) and water (100 mg L-1) above permissible limits of Bolivian environmental regulations. In this regard it was recommended adapting aeration techniques and HPT Landfarming to minimize soil and phytoremediation systems in waterways.

Propuesta de un modelo de gestión educativa relacional compleja