BALANCE MÁSICO Y ENERGETICO EN PROBLEMAS AMBIENTALES
Enviado por Belfast OZ • 27 de Noviembre de 2015 • Documentos de Investigación • 971 Palabras (4 Páginas) • 815 Visitas
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA “UNAD”
BALANCE MÁSICO Y ENERGETICO EN PROBLEMAS AMBIENTALES
ACTIVIDAD.
Fase1: Balance de masa
TUTOR:
JANET BIBIANA GARCÍA
Preparada por:
CLAUDIA MILENA MORENO
CC. 1.014.224.764
KAREN JOHANA ZULUAGA
CC. 1.013.617.045
LUISA FERNANDA LÓPEZ CASTRO
CC. 1.014.178.147
YAMID ALEXIS CABRERA
CC. 1.012.345.681
Grupo_58
Colombia
2014
Planteamiento del problema de ingeniería
En las lagunas de una planta de tratamiento de aguas residuales, el exceso de nitrógeno y fosforo en el agua, hace que crezca una maleza compuesta por algas, esta maleza es perjudicial porque restringe el paso de la luz solar necesario para la fotosíntesis, además de impedir el intercambio de CO2 y oxígeno, por lo cual debe ser removida y se define como un residuo del proceso de tratamiento de aguas residuales.
Su grupo colaborativo es un consorcio contratado para aprovechar Esta maleza en la obtención de algún producto de valor, el Ingeniero Jefe (tutor del grupo), propone aprovechar la maleza húmeda y transformarla en un biocombustible (biodiesel), para lo cual el consorcio debe diseñar un proceso de producción de biodiesel a partir de la maleza, con el fin de cumplir el objetivo.
- Proceso de obtención del biodiesel a partir de maleza húmeda.
Etapa 0. Materia Prima | Etapa 1. Secado | Etapa 2. Extracción de Aceite | Etapa 3. Purificación de Aceite | Etapa 4. Transformación de Aceite | Etapa 5. Purificación de Biodisel | |||||
Maleza de PTAR | 1.4.Secado en horno convectivo | 2.5.Extracción multifuncional con metanol-H2SO4 | 3.6.Lavado | 4.8.Transferencia etanol-base | 5.1.Destilación Común | |||||
Últimos 5 dígitos de la cédula | 4 | 5 | 6 | 8 | 1 |
- Diagrama del proceso.
[pic 3]
- Cálculos del balance de masa de cada etapa del proceso.
Cálculos preliminares
Número de grupo colaborativo | 58 | |
Masa de materia prima húmeda Kg/hr | 58*100 kg/hr | 5800Kg/hr |
% de aceite base seca | 58% | 58% |
Masa de aceite que ingresa | 580 Kg/hr*0.58 | 336.4 Kg/hr |
Masa de maleza seca | 5800Kg/hr – 5220Kg/hr | 580 Kg/hr |
Masa de agua | 5800 Kg/hr*0.9 | 5220 kg/hr |
TECNOLOGÍA | EFICIENCIA | ENTRADAS ADICIONALES | MASA DE ADICIONALES |
1.4.Secado en horno convectivo | 100% | Ninguna | 0 |
2.5.Extracción multifuncional con metanol- H2SO4 | 92% | metanol- H2SO4 | 8 Kg/hr*58 464 Kg/hr |
3.6.Lavado | 100 | Emulsificante | 26 Kg/hr*58 1508 Kg/hr |
4.8.Transferencia Etanol base | 70% | Etanol - base | 4 Kg/hr*58 232 Kg/hr |
5.1.Destilación Común | 100 | Ninguna | 0 |
- Flujo de entrada maleza húmeda 5800 kg/hr
- Masa de agua que entra al secado 5220 kg/hr
- % de aceite dentro de la maleza (después de secarla) 58%
- Todo el metanol - H2SO4 que ingresa a la extracción sale en la corriente de aceite. (no hay metanol - H2SO4 en la corriente de maleza desgrasada).
- Todo el Emulsificante que ingresa en la purificación de aceite sale en la corriente de residuos.
- El etanol- base ingresada para la transformación del aceite en biodiesel se consume 70%.
- Como elegí para la quinta etapa destilación común y esta no requiere ningún adicional, la salida de adicional en los residuos es cero.
- Tabla de resultados del balance de materia del proceso.
Tabla de resultados de balance de materia del grupo colaborativo # 58 | ||||||||||
1.Tecnologías Seleccionadas | ||||||||||
Nombre de Integrante seleccionado: YAMID ALEXIS CABRERA | ||||||||||
Número del documento del integrante seleccionado: 1.012.345.681 | ||||||||||
Etapa 0. Materia Prima | Etapa 1. Secado | Etapa 2. Extracción de Aceite | Etapa 3. Purificación de Aceite | Etapa 4. Transformación de Aceite | Etapa 5. Purificación de Biodisel | |||||
Maleza de PTAR | 1.4.Secado en horno convectivo | 2.5.Extracción multifuncional con metanol-H2SO4 | 3.6.Lavado | 4.8.Transferencia etanol-base | 5.1.Destilación Común | |||||
5 dígitos CC | 4 | 5 | 6 | 8 | 1 | |||||
2.Balance de materia por etapa | ||||||||||
Etapa | Nombre de la corriente | Componente de la corriente | Flujo Másico del componente (Kg/hr) | % del total | Flujo total de la corriente Kg/hr | |||||
1.Secado 1.4.Secado en horno convectivo | Entrada | Agua | 5220 | 90 | 5800 | |||||
Maleza | 580 | 10 | ||||||||
Salida 1 | Agua Evaporada | 5220 | 100 | 5220 | ||||||
Salida 2 | Maleza Seca | 580 | 100 | 580 | ||||||
2. Extracción de aceite 2.5.Extracción multifuncional con metanol-H2SO4 | Entrada 1 extractor | Maleza Seca | 580 | 100 | 580 | |||||
Entrada 2 extractor | metanol- H2SO4 | 464 | 100 | 464 | ||||||
Salida 1 extractor | Aceite extraído | 309.488 | 40.012 | 773.488 | ||||||
metanol- H2SO4 | 464 | 59.988 | ||||||||
Salida 2 extractor | Maleza desgrasada | 243.6 | 90.051 | 270.512 | ||||||
Aceite no extraído | 26.912 | 9.9485 | ||||||||
3. Purificación de aceite. 3.6.Lavado | Entrada 1 Lavado | Aceite extraído | 309.488 | 40.012 | 773.488 | |||||
metanol- H2SO4 | 464 | 59.988 | ||||||||
Entrada 2 Lavado | Emulsificante | 1508 | 100 | 1508 | ||||||
Salida 1 | Emulsificante | 1508 | 76.47 | 1972 | ||||||
metanol- H2SO4 | 464 | 23.53 | ||||||||
Salida 2 | Aceite Purificado | 26.912 | 100 | 26.912 | ||||||
4.Transformación del aceite 4.8.Transferencia etanol-base | Entrada 1 reactor | Aceite Purificado | 26.912 | 100 | 26.912 | |||||
Entrada 2 reactor | Etanol - base | 232 | 100 | 232 | ||||||
Salida 1 | Aceite sin reaccionar | 8.0736 | 4.264 | 189.3116 | ||||||
Etanol – base sin reaccionar | 162.4 | 85.784 | ||||||||
Biodiesel | 18.838 | 9.95 | ||||||||
5.Purificación de Biodiesel 5.1.Destilación Común | Entrada 1 Destilador | Aceite sin reaccionar | 8.0736 | 4.264 | 189.3116 | |||||
Etanol – base sin reaccionar | 162.4 | 85.784 | ||||||||
Biodiesel | 18.838 | 9.95 | ||||||||
Salida 1 destilador | Etanol – base sin reaccionar | 162.4 | 95.26 | 170.4736 | ||||||
Aceite sin reaccionar | 8.0736 | 4.736 | ||||||||
Salida 2 destilador | Biodiesel purificado | 18.838 | 100 | 18.838 |
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