“Elaborar un balance de materia y energía para la obtención de amoniaco a nivel industrial”

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INTRODUCCIÓN

Una industria de fertilizantes químicos cuyo producto líder es el amoníaco, requiere hacer un análisis de su proceso de producción. Debido a la globalización de los mercados y la introducción de fertilizantes orgánicos, la venta de su producto ha caído un porcentaje considerable en sus ventas.
Los ingenieros de proceso se han reunido y requieren generar una serie de informaciónrespecto al rendimiento actual de la reacción química a través de la cual se genera el amoniaco así como calcular los insumos, servicios auxiliares y tiempo que tarda en llevarse a cabo la reacción para determinar los costos de producción del amoniaco.
Para ello deben partir de una base de cálculo, es decir una cantidad determinada de amoniaco a producir y sobre ésta llevar acabo un balance demateria y energía que permita tomar una decisión en cuanto al precio de venta que se maneja actualmente para dicho producto y compararlo con el precio de los fertilizantes orgánicos que se ofertan en el mercado.

OBJETIVO
Calcular la cantidad de materia prima, insumos, servicios auxiliares, velocidad de la reacción y el tiempo de la misma, para determinar el costo de producción de una cantidaddeterminada de amoniaco y establecer un precio de venta competitivo respecto a los fertilizantes orgánicos puestos en el mercado.

INTENCIONES

 Trabajo colaborativo

 Aprender hacer reportes

 Aprender por si mismos

 Aprender a resolver conflictos

 Aprender a seleccionar información

 Aprender a ser proposititos

 Aprendan a manejar los conceptos vistos durante el curso yrealizar cálculos en un caso práctico.


Descripción del proyecto
Producción de Amoniaco
Balances de Materia
Balances de Energía
Energía Libre y espontaneidad
Cinética
Equilibrio
Conclusiones

Responsabilidades
Del alumno:
 Cumplir puntualmente con cada una de las entregas
 Participar activamente en su equipo de trabajo
 Mantener el orden, disciplina y respeto dentro y fueradel lugar de trabajo.
Del tutor:
 Asistir puntualmente a cada una de las sesiones y asesorías.
 Evaluar de acuerdo a lo estipulado en la sección 3.3
 Retroalimentar y evaluar los productos entregados.



Producción de Amoniaco
Considere la producción de amoniaco, de acuerdo a la siguiente reacción.
N2(g) + 3H2(g) ----- 2NH3(g) (1)
El Hidrógeno se obtiene en la misma plantamediante la siguiente reacción
CO(g) + H2O(g) ----- CO2(g) + H2(g) (2)
El monóxido de carbono y el nitrógeno se compran en otra empresa, mientras que el H2O(g) se obtiene mediante vaporización de agua en la planta.
La producción deseada es de 10 toneladas diarias de amoniaco.

Balances de Materia
a) Determine la cantidad necesaria de CO y de N2 que se tiene que comprar, en kg y en litros,considerando una temperatura de 25 ºC y que se adquieren en tanques que pueden soportar una presión segura de 10 atmósferas.

N2(g) + 3H2(g) ----- 2NH3(g) (1)
CO(g) + H2O(g) ----- CO2(g) + H2(g) (2)
2NH3 = 34g N2 = 28g X=10000000*28/34
10000000g X X=8.24 Ton de N2 diarios
3H2= 6g 2NH3 = 34g X= 10000000*6/34
X 10000000g X= 1.76Ton de H2 diarios
H2= 2g CO= 28g X=1764705.882*28/2
1764705.882g X X=24.71Ton de CO diarios

b) Determine la cantidad requerida de agua en litros a 25 ºC

18g de H2O 28g de CO X= 24705882.35*18/28
X 24705882.35g X= 15882352.94 g de H2O
15882.35294 L de H2O

c) Si el rendimiento de ambas reacciones es de un 85%, calcule los requerimientos de CO, N2 y de H2O.

N2 85% =1000000g de NH3*100 X= 11764705.88g de NH3X

X = 11764705.88g de NH3 X= 9688581.315g de N2
28g de N2 34g de NH3

CO 85% =11764705.88g de NH3*100 X= 13840830.45 g de H2
X

X = 13840830.45 g de H2 X= 9688581.315g de CO
28g de CO 2 g de H2

H2O X = 13840830.45 g de H2 X= 124567474 g de H2O
18g de H2O 2g de H2

d) Elabore un...
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