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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ
Facultad de Ciencias Matemáticas Físicas y
Químicas
Ingeniería Química
DISEÑO DE PLANTA
DOCENTE:
ING. ULBIO ALCIVAR
REALIZADO POR:
• Delgado Palma Josue
• Molina Loor Angela
• Párraga Carrera Ilarene
• Sánchez Delgado Valentina
• Zambrano García Edson
Junio 12 - 2013
TEMA:
Diseño de una planta extractora de aceite de piñón para la
generación de energía sustentable.
OBJETIVO GENERAL:
Diseñar una planta extractora de aceite de piñón para la generación
de energía sustentable.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Estructurar el diseño de una planta extractora de piñón
basándose en información primaria
Analizar y describir el procedimiento utilizado en la extracción
de aceite de piñón.
Caracterizar los materiales, equipos y tipo de flujo que
participan en el proceso
Detallar los correspondientes diagramas de flujo, bloque y
proceso de la planta.
Proponer una simulación del proceso como opción de mejor
entendimiento de los diagramas.
MARCO REFERENCIAL:
ANTECEDENTES
La producción de biocombustibles a partir de jatrofa (Jatropha curcas), aparece como una
alternativa prometedora debido a que se trata de especies cuyo cultivo no competiría con
terrenos aptos para otros cultivos, puesto que sobrevive y crece en zonas relativamente
marginales para la agricultura, además podría combinarse con otras especies en policultivos
e incluir la participación a nivel comunitario. En el Ecuador (Mapa 1), las posibilidades de
producir “Jatrofa” o “piñón” se muestran prometedoras ya que las características botánicas
de la especies así lo determinan.
La gran variedad de regímenes climáticos y la presencia de pisos altitudinales a lo largo de la
región andina, crean microclimas y espacios adecuados para la producción de Jatrofa, que
sumados a las características cosmopolitas y de alta resistencia de esta especie, potencian
aún más la posibilidad de lograr producciones sustentables permanentes de esta especie
oleaginosa para la obtención de biocombustibles, aunque claro está, con una posición
frontal a favor de la sostenibilidad ambiental y social de los biocombustibles, basada en la
no competencia los alimentos, la no supremacía de los monocultivos, el aprovechamiento
y recuperación de territorios marginales o degradados, la no afectación de zonas prot
egidas, y la construcción de modelos productivos sociales incluyentes.
PROCESO DE EXTRACCION DE ACEITE DE PIÑON.
El proceso de obtención del aceite de piñón refinado comienza a partir de la recepción de
la materia prima trasladándola a una bodega de almacenamiento.
Pesamos la materia prima a utilizar, empleando una balanza electrónica con plataforma,
para luego llevarla al descascarador automático con aventadora, en la cual obtendremos un
residuo de cáscaras y la semilla de piñón.
Pesamos la semilla de piñón obtenida y posteriormente es llevada a la banda
transportadora hacia la prensa de tornillo sinfín a 40°C, en la cual se va a extraer el aceite
de la semilla de piñón y también obtendremos la torta de piñón la cual mediante otra
banda transportadora de vibración es llevada a sacos para su posterior venta.
Una vez extraído el aceite de la semilla de piñón, cae por gravedad hacia el reactor tanque
agitado con camisa de calefacción a 45°C por 1 hora, y en el cual durante el lapso de
tiempo se agrega tierra activada Obefil, la cual ayudará a un mejor filtrado.
Después del paso anterior el aceite ingresa al filtro prensa de placas y marco mediante una
bomba de tornillo excéntrico, en donde se filtrarán en las membranas todos los solidos
disueltos y suspendidos y quedará el aceite totalmente filtrado; este filtro consta de un
recipiente a presión, que contiene una válvula de seguridad, manómetro y válvula de bola
para la salida del aceite en caso de que la presión se haya excedido.
Luego mediante una bomba de alimentación pasará a los contenedores en donde se
agregará una vitamina Baynox, la cual permite que el aceite obtenido no se acidifique y
mantenga sus propiedades y características, para su distribución.
El sistema eléctrico consta de un transformador y una caja de breakers en la cual se
distribuye por cableado la energía necesaria para hacer funcionar todos los equipos que
intervienen en el proceso descrito anteriormente.
DIAGRAMA DE FLUJO.
Banda transportadora
Prensa de
tornillo
sinfin45°C
Reactor(Tanque
agitado con
camisa)
40°C – 1 h
Filtro de
Prensa de
placas y
marco
Almacenamiento
Resultado
EsperadoBanda transportadora
Recepción de
la semilla
Pesaje
(Balanza electrónica de
plataforma)
Desacascarado
(Descascarador
automático con
aventadora)
Semilla
Aceite filtrado
No
Tierra activada
Obefil
Torta
Aceite
Si
Residuo
cáscara
Pesaje
(Balanza electrónica de
plataforma)
Semilla
Vitamina
Baynox
DIAGRAMA DE BLOQUE.
Pesaje
(Balanza eléctrica con
plataforma)
Pesaje
(Balanza eléctrica con
plataforma)
Descascarado
(Descarador Automático con
aventadora)
Extracción40°C
(Prensa de tornillo sinfín)
Reactor45°C - 1 h
(De tanque agitado con camisa)
Filtración
(Filtro de placas y marco)Almacenado
(Contenedores)
Materia prima
63,01 kg/hSemillaSemilla
Aceite refinado
18,89 lt/h
Residuo cáscara
0,73 kg/hTorta
42,51 kg/h
Tierra activada
Obefil
0,33 kg/h
Aceite Aceite
Aceite
Filtrado
Sólidos disueltos
y suspendidos
2,71 kg/h
Vitamina
Baynox
0,03778 kg/h
SIMBOLOGIA:
Línea de flujo de la semilla de piñón
Línea de flujo de la torta de piñón
Línea de flujo de la aceite piñón
Línea de flujo de la eléctrica
Línea de flujo de Aceite piñón filtrado
Válvula de retención
Válvula de seguridad
Válvula de bola
Bomba de tornillo excéntrico
Bomba de alimentación
Motor eléctrico
Bomba vibratoria
DESCRIPCION DEL EQUIPO
CANTIDAD EQUIPO CARACTERISTICAS DESCRIPCION
1
Descascarador automático con
aventadora.
Capacidad: 120 kg/h
220-240 V 1730 rpm
60 Hz 22.2-11.1 A
Es una máquina que se utiliza para eliminar la parte cortical algunos cereales, sin estropear la “integridad” del grano. El cereal que se va a descascarar se introduce en la máquina distribuyéndose en su interior para su posterior molienda.
1
Secador solar
Se entiende por secado natural aquel en que el movimiento del aire se realiza por acción de los vientos y en que la evaporación de la humedad se deriva del potencial de secado del aire y de la influencia directa de la energía solar.
1
Banda transportadora
Una cinta transportadora o banda transportadora es un aparato para el transporte de objetos formado por dos poleas que mueven una cinta transportadora continua. Las poleas son movidas por motores, haciendo girar la
cinta transportadora y así lograr transportar el material depositado en la misma.
1 Banda vibratoria
2 Tolva
1
Prensa de
tornillo sinfín
25 A (max). 2.6 Regulador de velocidad (max).
47 Hz. 1 Hp
Capacidad: 180Kg/h
Consiguen extraer de forma eficiente y al mismo tiempo cuidadosamente aceites vegetales de diversas semillas de aceite con el procedimiento del refinado, mediante prensado en caliente.
1
Reactor con camisa de
calefacción
Capacidad: 1000 lt
Es un tanque en el cual la masa reaccionante es continuamente agitada de tal manera que se considera como una mezcla completa y, por lo tanto, se asume que sus propiedades son uniformes en todo el interior del reactor. Además posee una camisa de calefacción alrededor del tanque.
1
Filtro de placas y marco
Capacidad: 200 lt Es un sistema de filtración por presión. Es uno de los tipos de filtros más importantes usados; consisten en una serie de placas y marcos alternados con una tela filtrante a cada lado de las placas.
2
Contenedor
Capacidad: 1000 lt.
Es un recipiente de carga para el transporte marítimo o fluvial, transporte terrestre y transporte multimodal. Se trata de unidades estancas que protegen las mercancías de la climatología y que están fabricadas de acuerdo con la normativa ISO.
1
Bomba de tornillo
excéntrico
Una bomba de tornillo es un tipo de bomba hidráulica considerada de desplazamiento positivo, que se diferencia de las habituales, más conocidas como bombas centrífugas. Esta bomba utiliza un tornillo helicoidal excéntrico que se mueve dentro de una camisa y hace fluir el líquido entre el tornillo y la camisa.
2 Balanza de plataforma
Las balanzas de plataforma son usadas como balanzas de control, para ingredientes y para pesado.
1 HP 60 Hz
Es aquel motor que transforma la
4 Motor eléctrico 3.5/1.75 A 220 /440 V 1660 rpm
energía eléctrica en energía mecánica
1
Motor
vibratorio
115 Voltio
3.1 A 60 Hz
Es la parte sistematica de una máquina capaz de hacer funcionar el sistema transformando algún tipo de energía en energía mecánica capaz de realizar un trabajo con un efecto vibratorio.
1
Recipiente a
presión
Se considera como un recipiente a presión cualquier vasija cerrada que sea capaz de almacenar un fluido a presión manométrica, independientemente de su forma y dimensiones.
1
Caja de breakers
Los interruptores de corriente o "breakers" son aparatos esenciales para la seguridad de cualquier construcción que utilice un cableado eléctrico. Si hay demasiada electricidad, estos aparatos simplemente interrumpen el flujo eléctrico hasta que el problema sea solucionado
1
Transformador
Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia.
7
Válvula de bola
Una válvula de bola, conocida también como de "esfera", es un mecanismo de llave de paso que sirve para regular el flujo de un fluido canalizado y se caracteriza porque el mecanismo regulador situado en el interior tiene forma de esfera perforada.
1
Válvula de retención
La función esencial de una válvula de retención es impedir el paso del fluido en una dirección determinada, y no retorno (retén).
2
Válvula de seguridad
También llamadas válvulas de seguridad o válvulas de alivio, están diseñadas para liberar un fluido cuando la presión interna de un sistema que lo contiene supere el límite establecido (presión de tarado).
SIMULACION DEL PROCESO
PROCESO OPERARIOS TIEMPO MATERIA PRIMA
AGUA (lt)
TEMPERATURA (°C)
PRESION ACIDEZ CONSUMO ELECTRICO
(KW)
OBEFIL (Tierra
Activada) (Kg)
BYNOX (Vitamina)
(Kg)
1 1 15 min 63.01 Kg 3 26 1 atm 0 0 0
2 1 30 min 44.11 kg 4 55 1 atm 0 0 0
3 1 15 min 42.79 kg 1 28 1 atm 0 0 0
4 3 horas 42.79 kg 0 40 0 2 29059.68 0 0
5 1 hora 19.02 lt 0 45 0 3 174.73 0.33 0
6 2 horas 19.02 lt 23 27 550 bares
3 0 0
7 15 min 16.02 lt 0 26 1 atm 3 0 0.03778
Proceso 1: Descascarado
Proceso 2: Secado
Proceso 3: Banda transportadora.
Proceso 4: Prensa
Proceso 5: Reactor.
Proceso 6: Filtro
Proceso 7: Llenado
WEBGRAFIA:
http://www.comercioindustrial.net/productos.php?id=btrans&mt=bandas
http://www.reinartz.de/index.php?id=27&L=4
http://tecnoedu.com/Armfield/FT14A.php
http://www.caracol.com.co/noticias/actualidad/como-funcionan-los-breakers-
o-interruptores-de-corriente/20021127/nota/268363.aspx