View
39
Download
3
Category
Preview:
DESCRIPTION
Balance
Citation preview
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE
BALANCE MÁSICO Y ENERGETICO DE PROBLEMAS AMBIENTALES
ACTIVIDAD 1, USO DE BASE DE DATOS.GRUPO: 358081_40
PRESENTADO A NUESTRA TUTORA:ANA MARÍA ARDILA
PRESENTADO POR:LIEZEL BRIYITH GOMEZ: CÓDIGIO_1061753370
MARITZA YAKELINE BENAVIDEZ IMABCHÍ: CÓDIGO_1058666776FERNANDO MANRIQUE PAREDES: CÓDIGO_13459383DEYBIS JULIAN CASTRO AYALA: CODIGO_1052313487
JHON ALEXANDER BARRERA: CÓDIGO_88241595
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNADESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE
BALANCE MÁSICO Y ENERGÉTICO DE PROBLEMAS AMBIENTALESSEPTIEMBRE DE 2015
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE
BALANCE MÁSICO Y ENERGETICO DE PROBLEMAS AMBIENTALES
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, el ingeniero jefe le plantea a los ingenieros de apoyo (grupo colaborativo) las siguientes actividades:
FASE I: Balance de masa
1. De acuerdo con la Tabla 1, el estudiante debe seleccionar un proceso de obtención del biodiesel a partir de maleza húmeda, se debe seleccionar una tecnología por cada etapa de la siguiente manera: la tecnología seleccionada en cada etapa debe corresponder al número de Cedula de ciudadanía o carnet UNAD de uno de los estudiantes del grupo colaborativo, siendo el último dígito de su número de identificación, el que determina la tecnología de la etapa 5, el penúltimo, el de la etapa 4 y así sucesivamente, en caso de que algún dígito sea cero (0), puede seleccionar cualquier tecnología de esa etapa.
El número de cedula escogido, compañero Jhon Alexander Barrera 88.241.595
Etapa 0. Materia prima
Etapa 1. Secado
Etapa 2. Extracción de aceite
Etapa 3. Purificación de aceite
Etapa 4. Transformación de aceita
Etapa 5. Transformación de biodiesel
Maleza del PTAR
1.4 Secado en horno convectivo
2.1 Extracción soxhlet con hexano
3.5 Adsorción
4.9 Transesterificación etanol-acido
5.5 Decantación
últimos 5 dígitos de cedula
4 1 5 9 5
2. Descargar la versión de prueba del software Edraw Max. Por favor descárguelo únicamente de la página web http://www.edrawsoft.com/. Una vez instalado el programa,
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE
BALANCE MÁSICO Y ENERGETICO DE PROBLEMAS AMBIENTALES
proceda a dibujar su proceso con los equipos disponibles en la librería del software, por favor tenga en cuenta las entradas y salidas del proceso, nombre cada tecnología seleccionada en el diagrama del proceso, así como las corrientes de entrada y salida de cada equipo. Puede ser creativo en su diagrama de proceso, cambiar colores, tamaño y forma de los equipos, color y grosor de las flechas, color, tamaño y tipo de letra etc.
3. Hacer los cálculos del balance de masa de cada etapa del proceso, especificando la composición másica de cada corriente y teniendo en cuenta lo que entra, sale y reacciona, así como la eficiencia de la etapa.
Tecnología Eficiencia Entradas de adicionales
Masa de adicionales (kg/hora)
1.4 100% Ninguna 02.1 80% Hexano 40*150=60003.5 100% Adsorbente 40*25=10004.9 75% Etanol-acido 40*5=2005.5 100% Ninguna 0
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE
BALANCE MÁSICO Y ENERGETICO DE PROBLEMAS AMBIENTALES
Entrada de maleza húmeda al secador = 40 x 100 = 4000 Kg/hora Masa de agua que entra al secador = 90% x 4000 = 3600 Kg/hora Porcentaje de aceite en la mezcla (después de secarla) = 40% Todo el hexano que ingresa a la extracción, sale en la corriente de aceite (no hay
hexano en la corriente de maleza desgrasada). Todo el adsorbente que ingresa a la purificación de aceite, sale en la corriente de
residuos. El Etanol – ácido ingresado para la transformación del aceite en biodiesel se consume
en un 75%. En la etapa de purificación del biodiesel por decantación no requiere ningún adicional, la
salida de adicional en los residuos es cero.
4. Llenar la tabla de resultados del balance de materia del proceso que se presenta a continuación:
Tabla de resultados de balance de materia del grupo colaborativo # 40
1. Tecnologías seleccionadas
Nombre integrante seleccionado: Jhon Alexander Barrera
Numero de documento del integrante seleccionado: 88 241 595
Etapa 0. Materia prima
Etapa 1. Secado
Etapa 2. Extracción de aceite
Etapa 3. Purificación de aceite
Etapa 4. Transformación de aceita
Etapa 5. Transformación de biodiesel
Maleza del PTAR
1.4 Secado en horno convectivo
2.1 Extracción soxhlet con hexano
3.5 Adsorción
4.9 Transesterificación etanol-acido
5.5 Decantación
últimos 5 dígitos de mi cedula
4 1 5 9 5
2. Balance de materia por etapa
EtapaNombre de la corriente
Componente de la corriente
Flujo másico del componente (Kg/hora)
% del totalFlujo total de la corriente (Kg/hora)
1. Secado Entrada Agua 3600 90
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE
BALANCE MÁSICO Y ENERGETICO DE PROBLEMAS AMBIENTALES
secador4000
Maleza 400 10
Salida 1 Secador
Agua evaporada
3600 100 3600
Salida 2 Secador
Maleza seca
400 100 400
2. Extracción
de aceite
Entrada 1 extractor
Maleza seca
400 100 400
Entra 2 extractor
Hexano 6000 100 6000
Salida 1 extractor
Aceite extraído
128 2.096128
Hexano 6000 97.91
Salida 2 extractor
Maleza desgrasada
240 88.23
272Aceite no
extraído32 11.77
3. Purificación
de aceite
Entrada 1 lavado
Aceite extraído
128 2.096128
Hexano 6000 97.91
Entrada 2 lavado
Adsorbente 1000 100 1000
Salida 1 lavado
Adsorbente 1000 14.28
7000Hexano 6000 85.72
Salida 2 lavado
Aceite purificado
128 100 128
4.
Transformació
Entrada 1 reactor
Aceite purificado
128 100 128
Entrada 2 reactor
Etanol – ácido
200 100 200
Aceite sin 12.8 8.65
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE
BALANCE MÁSICO Y ENERGETICO DE PROBLEMAS AMBIENTALES
n del aceite
Salida 1 reactor
reaccionar
148
Etanol – ácido sin
reaccionar20 13.51
Biodiesel 115.2 77.84
5. Purificación
de Biodiesel
Entrada 1 destilador
Aceite sin reaccionar
12.8 8.65
148Etanol –
ácido sin reaccionar
20 13.51
Biodiesel 115.2 77.84
Salida 1 destilador
Etanol – ácido sin
reaccionar20 60.97
32.8
Aceite sin reaccionar
12.8 39.03
Salida 2 destilador
Biodiesel purificado
115.2 100 115.2
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE
BALANCE MÁSICO Y ENERGETICO DE PROBLEMAS AMBIENTALES
CONCLUSIONES
En el anterior trabajo hemos aprendido a reconocer los diferentes procesos que se tienen acerca de las mezclas de una PTAR en sus procesos de trasformación de agua y mezclas a biodiesel y como futuro profesional poder evaluar, qué medidas debo definir para la toma decisiones en parámetros, cuidados y vigilancia en la zona que esté estudiando, además es importante tener claro acerca de que procesos que se tiene en las transformaciones de mezclas y agua a biodiesel purificado ; así tener un plan de desarrollo efectivos a la hora de solucionar una situación problema en una PTAR.
Recommended