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

DIAGRAMA DE PROCESO.

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