Jabon
Páginas: 7 (1501 palabras)
Publicado: 15 de junio de 2012
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DISEÑO DE UN REACTOR DE SAPONIFICACION
Javier Wong León 1, Alfredo Barriga2
1
Ing. Mecánico 1999 2Ing. Mecánico 1973
2
Director de Tesis, Ingeniero Mecánico, Escuela Superior Politécnica del Litoral, Doctorado en ciencias de Ingeniería Mecánica 1979, Profesor de la ESPOL desde 1973.
RESUMEN
El diseño el reactor de saponificación se hizo sobre la base de códigosinternacionales, en donde la saponificación es la división de las grasas. El diseño siempre se lo realizo pensando en los materiales y herramientas existen en nuestro medio. El proyecto se realizo en dos etapas la primera en la cual se diseño mecánicamente el equipo y la segunda en donde se hizo un análisis térmico del mismo.
INTRODUCCION
En la industria del jabón existe el proceso de saponificación quesirve para la elaboración del mismo, por lo tanto hace algunos años el jabón se lo cocía en pailas que necesitan muchas horas hombres y energía para realizar la saponificación, hoy con el reactor solo necesitan 4 horas, esto nos implica que el reactor es una ventaja competitiva en la industria. de la misma.
El problema puntual es diseñar un reactor de saponificación acorde a las necesidades de laproducción en la industria del jabón y diseñarlo de tal forma que no tengamos que depender de los países industrializados.
2
CONTENIDO
1.1.- Saponificación La saponificación es la operación industrial que tiene por objeto dividir los glicérido o cuerpos grasos, en sus componentes ácidos grasos y glicerina. Es una reacción de la siguiente forma: Grasa + agua ácido graso + glicerina
Estareacción se produce dentro de un equipo que es el reactor de saponificación
1.2. DISEÑO
El diseño mecánico se baso en el código ASME Sección VIII Div 1, pues el equipo esta sometido a presiones externas y presiones internas ver fig # 1. En la figura se puede observar que el equipo esta compuesto por una camisa de calentamiento esta a su vez esta haciendo presión externa hacia el tanque.DESCRIPCION
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Camisa de calentamiento Tanque Eje agitador Motor Bafles Entrada y salida de agua caliente Boquillas de vapor Entrada y salida de producto
3
9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.
Neplo para termómetro Ménsulas de soporte Tapa abatible Cuadrante desmontable Base de motor Orejas izadoras Mirillas Escalera interior. Angulo de soporte PaletasRascador de fondo.
.Fig. # 1 DESCRIPCCION DEL REACTOR
4
En el diseño se tuvieron que calcular el espesor de plancha del tanque que esta sometido a presión externa, espesor de plancha de la camisa, la cual esta sometido a presión interna, anillos de atiesamiento el cual rigidiza la estructura del cilindro y a su vez separa las camisas, potencia del motor, espesor de aislamiento ycoeficiente convectivo como veremos mas adelante.
Para él calculo de estas variables utilizamos las formulas siguientes tomadas del código ASME Secc. VIII Div 1 . La formula para él calculo de la potencia del motor se la tomo Kern (Ref. 1).
FORMULA PARA RECIPIENTE SOMETIDO A PRESION INTERNA.
t= PR SE − 0.6 P
Donde: P= R= S= t= E= presión interna radio esfuerzo espesor de plancha eficiencia de lajunta soldada
FORMULA PARA RECIPIENTES SOMETIDOS A PRESIONES EXTERNAS
Pa =
Donde
4B 3( Do / t )
Pa=
presión de operación
5
B= Do= t=
Factor obtenido mediante tabla UCS-28 del Cod ASME diámetro espesor
FORMULA PARA DISEÑO DE LOS ANILLOS DE ATIESAMIENTO
A 2 Do Ls t + s A Ls Is = 14
A As Do E Is Ls P = = = = = = = Factor determinado de la figura UGO-28 DelCod ASME Secc. VIII Div 1 del material usado para el anillo atiesador. Area de sección transversal del anillo atiesador, pulg2 Diámetro exterior del casco, pulg Módulo de elasticidad del material Momento de inercia requerido del anillo atiesador respecto a su eje neutro, paralelo al eje del casco, pulg4 Distancia entre la línea de centros de un anillo atiesador hasta el siguiente anillo...
DISEÑO DE UN REACTOR DE SAPONIFICACION
Javier Wong León 1, Alfredo Barriga2
1
Ing. Mecánico 1999 2Ing. Mecánico 1973
2
Director de Tesis, Ingeniero Mecánico, Escuela Superior Politécnica del Litoral, Doctorado en ciencias de Ingeniería Mecánica 1979, Profesor de la ESPOL desde 1973.
RESUMEN
El diseño el reactor de saponificación se hizo sobre la base de códigosinternacionales, en donde la saponificación es la división de las grasas. El diseño siempre se lo realizo pensando en los materiales y herramientas existen en nuestro medio. El proyecto se realizo en dos etapas la primera en la cual se diseño mecánicamente el equipo y la segunda en donde se hizo un análisis térmico del mismo.
INTRODUCCION
En la industria del jabón existe el proceso de saponificación quesirve para la elaboración del mismo, por lo tanto hace algunos años el jabón se lo cocía en pailas que necesitan muchas horas hombres y energía para realizar la saponificación, hoy con el reactor solo necesitan 4 horas, esto nos implica que el reactor es una ventaja competitiva en la industria. de la misma.
El problema puntual es diseñar un reactor de saponificación acorde a las necesidades de laproducción en la industria del jabón y diseñarlo de tal forma que no tengamos que depender de los países industrializados.
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CONTENIDO
1.1.- Saponificación La saponificación es la operación industrial que tiene por objeto dividir los glicérido o cuerpos grasos, en sus componentes ácidos grasos y glicerina. Es una reacción de la siguiente forma: Grasa + agua ácido graso + glicerina
Estareacción se produce dentro de un equipo que es el reactor de saponificación
1.2. DISEÑO
El diseño mecánico se baso en el código ASME Sección VIII Div 1, pues el equipo esta sometido a presiones externas y presiones internas ver fig # 1. En la figura se puede observar que el equipo esta compuesto por una camisa de calentamiento esta a su vez esta haciendo presión externa hacia el tanque.DESCRIPCION
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Camisa de calentamiento Tanque Eje agitador Motor Bafles Entrada y salida de agua caliente Boquillas de vapor Entrada y salida de producto
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9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.
Neplo para termómetro Ménsulas de soporte Tapa abatible Cuadrante desmontable Base de motor Orejas izadoras Mirillas Escalera interior. Angulo de soporte PaletasRascador de fondo.
.Fig. # 1 DESCRIPCCION DEL REACTOR
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En el diseño se tuvieron que calcular el espesor de plancha del tanque que esta sometido a presión externa, espesor de plancha de la camisa, la cual esta sometido a presión interna, anillos de atiesamiento el cual rigidiza la estructura del cilindro y a su vez separa las camisas, potencia del motor, espesor de aislamiento ycoeficiente convectivo como veremos mas adelante.
Para él calculo de estas variables utilizamos las formulas siguientes tomadas del código ASME Secc. VIII Div 1 . La formula para él calculo de la potencia del motor se la tomo Kern (Ref. 1).
FORMULA PARA RECIPIENTE SOMETIDO A PRESION INTERNA.
t= PR SE − 0.6 P
Donde: P= R= S= t= E= presión interna radio esfuerzo espesor de plancha eficiencia de lajunta soldada
FORMULA PARA RECIPIENTES SOMETIDOS A PRESIONES EXTERNAS
Pa =
Donde
4B 3( Do / t )
Pa=
presión de operación
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B= Do= t=
Factor obtenido mediante tabla UCS-28 del Cod ASME diámetro espesor
FORMULA PARA DISEÑO DE LOS ANILLOS DE ATIESAMIENTO
A 2 Do Ls t + s A Ls Is = 14
A As Do E Is Ls P = = = = = = = Factor determinado de la figura UGO-28 DelCod ASME Secc. VIII Div 1 del material usado para el anillo atiesador. Area de sección transversal del anillo atiesador, pulg2 Diámetro exterior del casco, pulg Módulo de elasticidad del material Momento de inercia requerido del anillo atiesador respecto a su eje neutro, paralelo al eje del casco, pulg4 Distancia entre la línea de centros de un anillo atiesador hasta el siguiente anillo...
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