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

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BALANCE MÁSICO Y ENERGÉTICO DE PROBLEMAS AMBIENTALESSEPTIEMBRE DE 2015

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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,

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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

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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

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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

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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

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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.