332569 Trabajo Colaborativo Y RUBRICA 2 2014

7/22/2019 332569 Trabajo Colaborativo Y RUBRICA 2 2014

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERÍAINGENIERIA INDUSTRIAL332569- PROCESOS QUÍMICOS

Diseñado por: Ing. William Mosquera

TRABAJO COLABORATIVO 2.

El Trabajo Colaborativo 2 debe estar conformado por los siguientes contenidos:

Unidad II – Operaciones con sólidos, procesos de transferenciaTrabajo Colaborativo 2

Temáticas revisadas:

UNIDAD 2- Operaciones con sólidos, procesos de transferencia y análisis financiero

1. Identificar como ingeniero las posibles soluciones para el desarrollo de un problema real de laindustria.

2. Evaluar e implementar los conceptos vistos en la unidad dos y desarrollados en el módulo.

3. Fortalecer la argumentación en el desarrollo de problemáticas actuales.

Estrategia de aprendizaje: Aprendizaje por proyectos Descripción resumida

ActividadResolver de manera colaborativa el siguiente caso de estudio: En el cual se elabora 15000toneladas/ semanales de cemento portland tipo V, teniendo como base la siguienteinformación:Cemento PortlandLos cementos Portland resultan de la molienda conjunta de clínker más un porcentaje de yesopara regular el fraguado. Sus características dependen de la composición potencial del clínker. Así, por ejemplo, si el clínker tiene un alto contenido de C3S, el cemento será de resistenciasiniciales altas y tendrá un mayor calor de hidratación.Por el contrario, si tiene un alto contenido de C2S, tendrá buenas resistencias a largo plazo ybajo calor de hidratación. En cuanto a la resistencia a los sulfatos, ésta será inversa al contenidode C3 A. Por este motivo, la norma norteamericana ASTM C-150 clasifica los cementos Portlanden cinco tipos.

Cemento Portland Norma ASTM C-150Tipo I Cemento Portland común, apto para toda obra que no requiera cementos con requisitosespeciales.Tipo II Cemento Portland de moderado calor de hidratación y moderada resistencia a lossulfatos, con un contenido máximo de 8% de C3 A.Tipo III Cemento Portland de alta resistencia inicial.Tipo IV Cemento Portland de bajo calor de hidratación, con contenidos máximos de 35% de C3Sy 7% de C3 A.Tipo V Cemento Portland resistente a los sulfatos, con un contenido máximo de 5% de C 3 A y lasuma de C4 AF + 2C3 A, menor o igual a 20%.Fabricación de ClínkerBasándose en la definición que se diera para el clínker, las materias primas deben contenerprincipalmente calcio y silicio y, en proporciones menores, aluminio y fierro, todos ellosmezclados en proporciones adecuadas.El calcio (CaO) se obtiene de depósitos calcáreos ricos en carbonato de calcio (CaCO3). Éste, porser un compuesto muy estable a los agentes atmosféricos, se encuentra a través de toda lacorteza terrestre como calizas, depósitos de conchuelas, etc., en yacimientos de leyes muyvariadas. El carbonato de calcio cuya fórmula química es CaCO3, se descompone a altastemperaturas en cal (CaO) y anhídrido carbónico (CO2).El anhídrido carbónico es un gas que escapa a la atmósfera junto con otros gases provenientesde la combustión.

CaCO3 ---CaO + CO2





El silicio, el aluminio y el fierro se pueden obtener de las arcillas o de otros materiales que loscontienen, tales como las escorias de altos hornos. También se puede dar el hecho que elmineral calcáreo contenga estos elementos como impurezas, en cantidades tales, que no esnecesario utilizar arcillas.

Muchas veces no basta con mezclar sólo dos componentes (caliza y arcilla o caliza y escoria dealto horno), sino que es necesario corregir los porcentajes, empleando otros materiales quetienen preferentemente el óxido que se desea corregir. Así, por ejemplo, se puede usar arenasilícica (rica en silicio), mineral de hierro, caolín (compuesto de silicio y aluminio). En el lenguajeutilizado en la industria del cemento, al óxido de calcio (CaO) se le denomina “cal”, al óxido desilicio (SiO2) se le conoce como “sílice” y al óxido de aluminio (Al2O3) como “alúmina”.Generalmente, en la química del cemento todos los elementos se expresan al estado de óxidos.Resumen de los óxidos principales de las materias primas:Calcáreos (caliza)CaO: Óxido de calcio (cal)

Arcillas/escorias de alto hornoSiO2: Óxido de silicio (sílice) Al2O3: Óxido de aluminio (alúmina)

Fe2O3: Óxido de fierroOtros (correctores de dosificación)SiO2: Óxido de silicio Al2O3: Óxido de aluminioFe2O3: Óxido de fierro

Hint: Primero identifique en qué consiste cada uno de los métodos, luego, realice balances

de masa global para cada uno, seguido del balance de energía, finalmente realice una

búsqueda de precios de equipos y conjugue los resultados del balance energético con los

costos de equipos. Así podrá elegir la mejor opción desde el punto de vista solicitado.

1.- El grupo de trabajo presentara un documento en donde muestre donde se puede

comercializar en su región esta cantidad de material y con el deben:

1.1.- Mostrar el proceso productivo para el cemento, justificando el análisis en un cuadrocomparativo de todos otros procesos investigados así, para definir la posibilidad de cosntruir unaplanta en una de las zonas donde se ubica el grupo de trabajo :

PROCESO OPERACIONESUNITARIASNECESARIAS

OPERACIONESUNITARIASESENCIALES

OPERACIONESUNITARIAS

ADICIONALES

DIFICULTADEN LASOPERACIONES

EQUIPOS DE APOYONECESARIOS

ANALISIS DELPROCESO(DIFICULTAD,

AMENAZA,FORTALEZA ,OPORTUNIDAD)

1.2.- Diseñar el preliminar del diagrama de proceso donde se muestren todas las operacionesunitarias esenciales con los correspondientes flujos másicos de entrada y salida. (Todas lasreferencias deben ir con sus pies de páginas correspondientes según la norma ICONTEC).

1.4.- Diseñar el diagrama de proceso intermedio para diferenciar todos los tipos de operacionesunitarias presentes (FISICAS, QUIMICAS O MIXTAS) en el proceso productivo y los fenómenos detransferencia (MASA, CALOR, MOMENTUM O MIXTAS) posibles.





2.- Con la cantidad a producir se debe mostrar en un cuadro de EXCEL los balances de masanecesarios, para calcular las cantidades de materias primas necesarias, diferenciando entre Losmateriales directos(los que están dentro del producto o materias primas básicas esenciales) y losmateriales indirectos (todos los materiales adicionales que son los que hacen posible la reacción,el producto o su presentación final). También las cantidades de los posibles subproductos que se

puedan analizar.

MATERIALESDIRECTOS

MATERIALESINDIRECTOS

PRODUCTOS SUBPRODUCTOS RESIDUOS O ACUMULACIONES

Cantidades enunidadesmásicasinternacionales

2.1.- Justificado en el estudio de mercado, se debe mostrar en un cuadro como mínimo tresproveedores para las materias primas y adicionales con sus correspondientes costos para lascantidades determinadas en los balances de materia.

MATERIAL CANTIDAD(Kg)

COSTOS($ COLOMBIANOS)

PROVEEDORES(NACIONALES O

INTERNAICONALES)

3.- Elaborar en EXCEL los balances energéticos necesarios para la producción y el apoyo delproceso productivo como son: la energía de formación en reacciones endotérmicas yexotérmicas, así como las necesidades adicionales de refrigeración y calefacción, en donde serequiera algún tipo de trasferencia de calor, Todo justificado en el estado del arte del trabajocolaborativo 1 y el diagrama de proceso diseñado.

4.- Según los balances energéticos determinaran la cantidad de suministro energético necesario,ya sea generado por ustedes o por los servicios públicos, como son el servicio de electricidad oacueducto para los equipos de calefacción o refrigeración, o los costos de la instalación y puestaen marcha de la caldera.

CANTIDADENERGETICANECESARIAKWats o BTU

TIPO DEENERGIA

NECESARIA(ENDOTERMICA

OEXOTERMICA)

EQUIPOENCARGADO

DE LAGENERACIONENERGETICA

GENERACIONENERGETICA

(PROPIA OSERVICIOPUBLICO)

Electricidad, gaso agua

COSTOS DEGENERACION

(EN $COLOMBIANOS)

5.- Determinaran la cantidad de equipos necesarios para la producción de su producto, en uncuadro donde muestren los equipos básicos necesarios y los equipos de apoyo y servicio.

EQUIPO TIPO DEEQUIPO(BASICO,

ADICIONAL, APOYO)

OPERACIÓNUNITARIA

QUEREALIZA O

APOYA

CAPACIDADO CANTIDADDE EQUIPOS

PROVEEDORESDE LOS

EQUIPOS(MINIMO 3)

COSTO DE LOSEQUIPOS

($COLOMBIANOS)

6.- Elaborar un estado de pérdidas y ganancias para determinar la viabilidad del proyecto

El documento debe contener:- Introducción.





- Objetivos.

- Cuadro comparativo de los procesos de producción para el producto con la

correspondiente justificación bibliográfica.

- Diagrama de proceso preliminar. (Mostrando los flujos másicos de entrada y salida).

- Diagrama de proceso intermedio. (Mostrando las operaciones y los fenómenos de

transferencia).- Cálculos de los balances de materiales en EXCEL.

- Cuadro de balance de materiales.

- Cuadro de materiales con los proveedores y costos, incluyendo los adicionales. - Cálculos de los balances de energéticos en EXCEL.

- Cuadro de balance de energía. Con los proveedores y costos, incluyendo los

adicionales calefacciones o refrigeraciones.

- Cuadro de equipos necesarios donde se diferencien los esenciales, adicionales, de

apoyo o de servicio. (mostrando a que operación unitaria corresponden y los

proveedores)

- Estado de perdidas y ganancias - Análisis de Resultados

- Conclusiones

- Bibliografía

Objetivos Aspectos Generales del trabajo: El estudiante identifica y describe conceptos, principios ysistemas de operaciones unitarias con Sólidos.Tipo de actividad y evaluaciónGrupal –Trabajo Colaborativo – 65 puntos

Documentos de referencia

Modulo: Procesos Químicos. 2010 Revista virtual: Virtual Pro.

Austin George(1992), manual de procesos químicos en la industria, Mcgraw hillIndicaciones para la presentación

Página: carta Márgenes y presentación: Según norma APA.

Formato de entrega: Word o pdf.

Contenido- Portada- Introducción- Objetivos

- Cuadro comparativo de los procesos de producción para el productoescogido con su correspondiente justificación bibliográfica.- Diagrama de proceso preliminar. (Mostrando los flujos másicos de

entrada y salida).- Diagrama de proceso intermedio. (Mostrando las operaciones y los

fenómenos de transferencia).- Cálculos de los balances de materiales en EXCEL.- Cuadro de balance de materiales.- Cuadro de materiales con los proveedores y costos, incluyendo los





adicionales. - Cálculos de los balances de energéticos en EXCEL.- Cuadro de balance de energía. Con los proveedores y costos,

incluyendo los adicionales calefacciones o refrigeraciones.- Cuadro de equipos necesarios donde se diferencien los esenciales,

adicionales, de apoyo o de servicio. (mostrando a que operación unitariacorresponden y los proveedores)- Estado de perdidas y ganancias - Análisis de Resultados- Conclusiones- Bibliografía

Envío de la actividad: al docente de forma virtual al foro colaborativo paradesarrollo del trabajo o al link entrega de tarea. El archivo enviado debe tener untamaño máximo de 2 MB. La actividad debe enviarse en la fecha establecida en el cronograma.

Rubrica de evaluación trabajo colaborativo No. 2

Item Evaluado Valoración

Baja

Valoración

media

Valoración alta MáximoPuntaje

Participaciónindividual del

estudiante en elgrupo de trabajo

El estudianteNunca participó oINGRESO SOLO

DOS DIAS ANTES DE

CERRAR, PARA

DESARROLLAREl trabajo de

equipo dentro delgrupo asignado.

(Puntos = 0 EN

EL TRABAJO

TOTAL)

El estudianteparticipo deltrabajo de

equipo dentrodel grupo pero

susaportaciones noson suficientes.

(Puntos = 5)

El estudiante participó de manerapertinente con la actividad

(Puntos = 10)

10

Estructura delinforme

El grupo detrabajo notuvo encuenta lasnormasICONTECpara laconstrucciónde informes(Puntos = 0)

Aunque eldocumentopresenta unaestructuraICONTEC perocarece dealgunoselementossolicitados(Puntos = 4)

El documento presenta unaexcelente estructura según lanorma ICONTEC(Puntos = 9

9

Redacción y El documentopresenta

No hay erroresde ortografía y

La redacción es excelente, losprocedimientos son claros y

3





ortografía deficienciasen redaccióny erroresortográficos(Puntos = 0)

el documentono presentaunaconclusión.(Puntos = 2)

adecuados.(Puntos = 3)

Fines deltrabajo: Cuadrocomparativo de

los procesos

El trabajo nopresenta elCuadrocomparativode losprocesos(Puntos = 0)

Aunquepresentan elCuadrocomparativode losprocesos nolos justifican(Puntos = 1)

PresentanCuadro comparativo de losprocesos justificados(Puntos = 3) 3

Fines deltrabajo: Valor

agregado

El trabajo nopresenta elValor

agregado(Puntos = 0)

Aunque sepresenta elValor

agregado estáincompleto(Puntos = 1)

Se presenta elValor agregado completo(Puntos = 3) 3

Fines deltrabajo:

Diagrama deproceso

preliminar.

El trabajo nopresenta elDiagrama deprocesopreliminar.(Puntos = 0)

Aunque sepresenta elDiagrama deprocesopreliminar.estáincompleto(Puntos = 1)

Se presenta elDiagrama de procesopreliminar. completo(Puntos = 3) 3

Fines deltrabajo:

Diagrama deproceso

intermedio

El trabajo no

presenta elDiagrama deprocesointermedio(Puntos = 0)

Aunque se

presenta elDiagrama deprocesointermedioestáincompleto(Puntos = 1)

Se presenta

Diagrama de procesointermedio completo(Puntos = 3) 3

Fines deltrabajo:

Cálculos de losbalances de

materiales

El trabajo nopresenta losCálculos delos balancesde materiales(Puntos = 0)

Aunque sepresenta losCálculos de losbalances demateriales estáincompleto(Puntos = 1)

Se presenta loslCálculos de los balances demateriales (Puntos = 4)

4

Fines deltrabajo: Cuadrode materiales

El trabajo nopresenta elCuadro demateriales(Puntos = 0)

Aunque sepresenta elCuadro demateriales estáincompleto(Puntos = 2)

Se presenta elCuadro de materiales completo(Puntos = 5) 5





Fines deltrabajo:

Cálculos de losbalances deenergéticos

El trabajo nopresenta elCálculos delos balancesde

energéticos(Puntos = 0)

Aunque sepresenta elCálculos de losbalances deenergéticos

estáincompleto(Puntos = 1)

Se presenta elCálculos de los balances deenergéticos completo(Puntos = 3) 3

Fines deltrabajo:

Cuadro debalance de

energía.

El trabajo nopresenta elCuadro debalance deenergía.(Puntos = 0)

Aunque sepresenta elCuadro debalance deenergía. estáincompleto(Puntos = 1)

Se presenta elCuadro de balance de energía.completo(Puntos = 2) 2

Fines del

trabajo:

Cuadro deequipos

El trabajo no

presenta elCuadro deequipos (Puntos = 0)

Aunque se

presenta elCuadro deequipos estáincompleto(Puntos = 2)

Se presenta el

Cuadro de equipos completo(Puntos = 3) 3

Fines deltrabajo: Análisisde resultados yconclusiones

El trabajo nopresenta el

Análisis deresultados yconclusiones (Puntos = 0)

Aunque sepresenta el

Análisis deresultados yconclusionesestáincompleto(Puntos = 2)

Se presenta el Análisis deresultados y conclusionescompleto(Puntos = 5) 8

Referencias

Se maneja demanerainadecuada eluso de citas yreferencias.No se haceuso de citas yreferencias.(Puntos = 0)

Aunquepresentareferencias,estas tienennorma APAbibliográfica(Puntos = 2)

El manejo de citas y referenciases satisfactorio según la norma

APA(Puntos =4)

6

Total de puntos disponibles 65

puntos

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