Principales Maquinas del Laboratorio de Operaciones unitarias de la UTM y sus aplicaciones en la industria

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS, FÍSICAS Y QUÍMICAS

INGENIERÍA INDUSTRIAL - TERCER NIVEL

PROYECTO DE:

OPERACIONES UNITARIAS

TEMA:

Principales Maquinas del Laboratorio de Operaciones unitarias de la UTM y sus aplicaciones en la industria.

AUTORES:

POSLIGUA VERA WILMER ROLANDO

DELGADO OSTAIZA RAMÓN ARQUIMIDES

FACILITADORA:

ING. ANA ZAMBRANO

VIERNES 07 de agosto del 2015

TEMA:

Principales Maquinas del Laboratorio de Operaciones unitarias de la UTM y sus aplicaciones en la industria.

LOCALIZACION  

El presente proyecto se desarrolla en la provincia de Manabí, ciudad de Portoviejo en el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas de la Universidad Técnica de Manabí.

 MACRO-LOCALIZACIÓN:

El proyecto se lleva a cabo en las instalaciones del Laboratorio de Operaciones

Unitarias de la Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas de la

Universidad Técnica de Manabí ubicado en la Avenida José María Urbina de la

Parroquia 12 de Marzo, en el Cantón Portoviejo, Provincia de Manabí.

Sus Coordenadas Geográficas Son:

Latitud: 1° 2’ 12”

Longitud: 80° 27’15”

Coordenadas UTM

9’869100 571850

 MICRO-LOCALIZACIÓN

El Laboratorio de Operaciones Unitarias está ubicado en la parte de atrás del edifico

de Idiomas y Lingüística diagonal al Taller de Mecánica Antonio Salavarría Moreno.

1. JUSTIFICACION

El propósito de este proyecto es dar a conocer el funcionamiento de las principales maquinas del  laboratorio de Operaciones Unitarias de la Facultad de Ciencias Matemáticas Físicas y Químicas de la  Universidad Técnica de Manabí.

El proyecto fue factible de realizar porque se contó con la ayuda del encargado del laboratorio ing. Gabriel Burgos quien brindó toda la información y acceso al Laboratorio de Operaciones Unitarias donde explico paso a paso el correcto funcionamiento de la caldera.

La asignatura de Laboratorio de Operaciones Unitarias prepara a los estudiantes para trabajar con los equipos básicos de las operaciones unitarias, llevándoles a poner en práctica los conceptos teóricos aprendidos en dicha asignatura. Este trabajo se enfocará en el manejo de los equipos encontrados en dicho laboratorio, que serán indispensables en el futuro de un ingeniero industrial.

INTRODUCCIÓN

Hoy en día, la educación no solo se fundamenta en la teoría, sino también en su aplicación práctica. Estas máquinas son de gran relevancia en la vida profesional de todo individuo. Este es el motivo elemental, para que la mayoría de universidades busquen poseer laboratorios altamente equipados. Para ello, se incentiva a los estudiantes conocer los diferentes equipos que permitan ampliar sus conocimientos a lo largo de su carrera estudiantil.

OBJETIVO GENERAL

• Investigar el funcionamiento de los diferentes equipos de operaciones unitarias y sus aplicaciones en el uso industrial

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Conocer los diferentes equipos que requieran vapor de agua (calor) proveniente del caldero de operaciones unitarias de la U.T.M.

• Reconocer los diferentes equipos que necesitan para su función el agua proveniente de la torre de enfriamiento del laboratorio de operaciones unitarias de la U.T.M.

• Determinar cuáles son los equipos que necesita agua proveniente de la cisterna para su puesta en marcha

MARCO TEÓRICO

Agitador de Mezcla.

La agitación se refiere a forzar un fluido por medios mecánicos para que adquiera un movimiento circulatorio en el interior de un recipiente.

Generalmente el equipo consiste en un recipiente cilíndrico (cerrado o abierto), y un agitador mecánico, montado en un eje y accionado por un motor eléctrico.  Las proporciones del tanque varían ampliamente, dependiendo de la naturaleza del problema de agitación. El fondo del tanque debe ser redondeado, con el fin de eliminar los bordes rectos o regiones en las cuales no penetrarían las corrientes del fluido. La altura del líquido, es aproximadamente igual al diámetro del tanque. Sobre un eje suspendido desde la parte superior, va montado un agitador. El eje está accionado por un motor, conectado a veces, directamente al mismo, pero con mayor frecuencia, a través de una caja de engranajes reductores.

El agitador crea un cierto tipo de flujo dentro del sistema, dando lugar a que el líquido circule por todo el recipiente y vuelva de vez en cuando al agitador.

AGITADORES PARA TANQUES CERRADOS Y TANQUES ABIERTOS DE MONTAJE FIJO.-estos tipos de agitadores son recomendados para su aplicación, y todo depende de los requisitos de su proceso. Los hay de acoplados directo, estos están diseñados para aplicaciones de baja viscosidad, o volumen pequeño, o aplicaciones en que se requiere trituramientos del producto. Los agitadores de acoplado de engranaje (caja reductora), son eficientemente usados en productos con más alta viscosidad o aplicaciones con un volumen más elevado.

Estos agitadores varían desde 1/4 a 5 caballos de fuerza (HP), y son disponibles con siete diferentes velocidades, y con una variedad de hélices. Estos agitadores son disponibles ya sea con motor eléctrico, o motores de aire, así como también pueden ser equipados con variador de velocidades.  

TIPOS DE AGITADORES:

Los agitadores se dividen en dos clases: los que generan corrientes paralelas al eje del agitador y los que dan origen a corrientes en dirección tangencial o radial. Los primeros se llaman agitadores de flujo axial y los segundos agitadores de flujo radial.

Los tres tipos principales de agitadores son, de hélice, de paletas, y de turbina. Cada uno de estos tipos comprende muchas variaciones y subtipos que no consideraremos aquí. En algunos casos también son útiles agitadores especiales, pero con los tres tipos antes citados se resuelven, quizás, el 95% de los problemas de agitación de líquidos.

Columna de destilación.

Destilación, proceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y, a continuación, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma líquida por medio de la condensación. El objetivo principal de la destilación es separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales volátiles de los no volátiles. En la evaporación y en el secado, normalmente el objetivo es obtener el componente menos volátil; el componente más volátil, casi siempre agua, se desecha. Sin embargo, la finalidad principal de la destilación es obtener el componente más volátil en forma pura.

Si la diferencia en volatilidad (y por tanto en punto de ebullición) entre los dos componentes es grande, puede realizarse fácilmente la separación completa en una destilación individual.

Aplicaciones en Petróleo.

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Un método para destilar el petróleo crudo es la destilación fraccionada. Mediante este método se obtienen fracciones y no productos puros. Para destilar el petróleo se utilizan las refinerías. Estas son enormes complejos donde se somete al petróleo crudo a procesos de separación física en los cuales se extrae gran variedad de sus derivados. Las torres de destilación industrial para petróleo poseen alrededor de 100 bandejas. En el petróleo existen varios compuestos de los cuales se obtienen alrededor de 2.000 productos. Las refinerías están compuestas por altas torres las cuales trabajan a presión atmosférica. Las mismas, tienen a su vez muchos compartimentos (“bandejas”) donde en cada uno de ellos se trabaja a temperatura diferente por lo que, obviamente, cada bandeja cumple una función determinada.

Clasificación de las diferentes torres de destilación.

Cada sustancia dentro del petróleo destila a distinta temperatura, a partir de una temperatura fija se obtiene una sustancia predeterminada. Por ejemplo: se calienta el crudo hasta los 100 °C de donde se obtiene nafta, luego se sigue calentando el petróleo restante para obtener otras sustancias buscadas en temperaturas más altas y así hasta llegar a los 350-400 °C, temperatura en la cual el petróleo empieza a descomponerse. Es por esto que dentro de las refinerías se somete al petróleo crudo a determinadas temperaturas en distintas instancias. De este modo, los componentes se van desprendiendo de una manera ordenada.

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