evaluaci n final de balance

EVALUACIÓN FINAL
BALANCE MÁSICO Y ENERGETICO EN PROBLEMAS AMBIENTALES



TUTOR:
JANET BIBIANA GARCÍA



PREPARADA POR:
CLAUDIA MERCEDES ALVAREZ RINCON
COD: 1.057.573.458





GRUPO 358081_10




ESCUELA DE CIENCIAS AGRICOLAS PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE
INGENIERIA AMBIENTAL
CEAD SOGAMOSO
2015
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INGENIERÍA

En las lagunas de una planta de tratamiento de aguasresiduales, 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 consorciocontratado 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.
1. Proceso de obtención del biodiesel a partir de malezahúmeda.

Etapa 0. Materia Prima

Etapa 1. Secado

Etapa 2. Extracción de Aceite

Etapa 3. Purificación de Aceite

Etapa 4. Transformación de Aceite

Etapa 5. Purificación de Biodiesel
Maleza de PTAR

1.1.Secado al sol

2.4.Extracción supercrítica con CO2

3.6.Lavado

4.6. Hidrotratamiento

5.1 Destilación Común
Tecnologías

1

4

6

6

1

2. Diagrama del proceso.




3. Cálculos del balance de masa decada etapa del proceso.

Cálculos preliminares
Número de grupo colaborativo
10

Masa de materia prima húmeda Kg/hr
10*100 kg/hr
1000 Kg/hr
% de aceite base seca
10 %
10 %
Masa de aceite que ingresa
100 Kg/hr*0.1
10 Kg/hr
Masa de maleza seca
1000 Kg/hr – 900 Kg/hr
100 Kg/hr
Masa de agua
1000 Kg/hr*0.9
900 kg/hr

TECNOLOGÍA
EFICIENCIA
ENTRADAS ADICIONALES
MASA DE ADICIONALES
Calor de VaporizaciónKj/kg
1.1.Secado al Sol
100%
Ninguna
0
2257
2.4.Extracción supercrítica con CO2
95%
CO2
30 Kg/hr*10
300 Kg/hr

3.6.Lavado
100%
Emulsificante
26 Kg/hr*10
260 Kg/hr

4.6.Hidrotratamiento
100%
Hidrogeno
9 Kg/hr*10
90 Kg/hr

5.1. Destilación Común
100%
Ninguna
0


Flujo de entrada maleza húmeda 1000 kg/hr
Masa de agua que entra al secado 900 kg/hr
% de aceite dentro de la maleza (después de secarla)10%
Todo el CO2 que ingresa a la extracción sale en la corriente de aceite. (no hay CO2 en la corriente de maleza desgrasada).
Todo el Emulsificante que ingresa en la purificación de aceite sale en la corriente de residuos.
El Hidrogeno que ingresa para la transformación del aceite en biodiesel se consume en un 100%.
Como elegí para la quinta etapa Destilación Común y esta no requiere de adicional,la salida de adicional en los residuos es cero.

4. Tabla de resultados del balance de materia del proceso.
Tabla de resultados de balance de materia del grupo colaborativo # 10
1.Tecnologías Seleccionadas
Etapa 0. Materia Prima
 
Etapa 1. Secado
 
Etapa 2. Extracción de Aceite
 
Etapa 3. Purificación de Aceite
 
Etapa 4. Transformación de Aceite
 
Etapa 5. Purificación de Biodisel
Maleza de PTAR 
1.1.Secado al sol
 
2.4.Extracción supercrítica con CO2
 
3.6.Lavado
 
4.6. Hidrotratamiento
 
5.1.Destilación Común
Tecnologías
 
1
 
4
 
6
 
6
 
1
2.Balance de materia por etapa
Etapa
 
Nombre de la corriente
 
Componente de la corriente
 
Flujo Másico del componente (Kg/hr)
 
% del total
 
Flujo total de la corriente Kg/hr
1.Secado 1.1 Secado al sol
 
Entrada
 
Agua
 
900
 
90 
1000

 


Maleza
 
100
 
10
 


 
Salida 1
 
Agua Evaporada
 
900
 
100
 
900

 
Salida 2
 
Maleza Seca
 
100
 
100
 
100
2. Extracción de aceite 2.4 Extracción super critica con CO2
 
Entrada 1 extractor
 
Maleza Seca
 
100
 
100
 
100

 
Entrada 2 extractor
 
CO2
 
300
 
100
 
300

 
Salida 1 extractor
 
Aceite extraído
 
9,5
 
3,06
 
309,50

 

 
CO2
 
300
 
96,77...