INFORMACIÓN GENERAL DEL PROYECTO
Diseño de un equipo neutralizador blanqueador de
aceite a nivel Laboratorio
Daniel Paniagua Nuñez del Prado
Antecedentes (Planta)
Justificación (Equipo)
INTRODUCCIÓN
Aceite Crudo Aceite refinado
Pérdidas
Aceite Crudo Aceite refinado
•Saponificación de glicéridos
neutros;
dosificación muy precisa de
la cantidad de solución de
NaOH;
Al ir subiendo la temperatura el poder
decolorante va aumentando hasta llegar a
un máximo
Calidad
Composición
variable
OBJETIVOS DEL PROYECTO
Analizar los elementos críticos
Analizar distintas soluciones:
Diseñar un equipo Neutro-blanqueador a nivel Laboratorio
PROCESO
Neutralización/lavado
Los ácidos grasos libres se eliminan neutralizándolos con sosa cáustica, que forma un jabón soluble en el agua. El jabón es eliminado luego mediante una combinación de lavado a fondo, sedimentación por gravedad y escurrido.
Los fosfátidos también son eliminados mediante lavado, sedimentación y escurrido tras la adición de ácido fosfórico para formar gomas solubles en el agua. Cualquier agua que queda en el aceite es secada calentando el aceite al vacío.
Blanqueado
Los pigmentos son reducidos mediante la adición de un adsorbente tal como tierra. Puede obtenerse el color deseado para el aceite ajustando la cantidad y el tipo de tierra usada y las condiciones físicas bajo las cuales se lleva a cabo la operación de blanqueado.
PROCESO
PARÁMETROS DE DISEÑO
Capacidad del equipo
Volumen de trabajo 2 litros
Variación de parámetros
Parámetros de diseño
Agentes corrosivos : Soda caustica y Acido fosfórico
Presión: 50 mbar (absoluto)
Temperatura: 120 º C máx..
Velocidad agitador: 60 – 1200 rpm.
TRES SOLUCIONES
Opción 1
Diseño del reactor y la estructura de acero
inoxidable
Opción 2
Reactor de Vidrio Borosilicato y estructura de
acero inoxidable
Opción 3
Equipo optimizado
DISEÑO OPCIÓN 1
Reactor de acero inoxidable AISI 316L
+ Volumen: V+50%V = 3 Litros.
+ Diametro: D=140mm Altura: h=170mm
DISEÑO OPCIÓN 1
Características geométricas
DISEÑO OPCIÓN 1
Válvula de fondo
DISEÑO OPCIÓN 1
Cálculo espesores con Comos express
Cilindro
DISEÑO OPCIÓN 1
Cabeza inferior
DISEÑO OPCIÓN 1
DISEÑO OPCIÓN 1
Detalles
DISEÑO OPCIÓN 2
Reactor de vidrio borosilicato
El reactor de vidrio Boro silicato fue seleccionado del catalogo
de Shott-Duan, con capacidad de 4 litros
DISEÑO OPCIÓN 2
El reactor debe incorporar un sistema de calentamiento para elevar la temperatura
de la carga de aceite hasta 120º, además de poder ser controlada para mantener
una cierta temperatura con una tolerancia de unos 2ºC
SISTEMA DE CALENTAMIENTO Y CONTROL
SISTEMA DE CALENTAMIENTO Y CONTROL
• Capacidad 4000 ml.
• Potencia 600 W.
• Diámetro del Balón 206 mm
Indica y regula la temperatura de 0 a 400 ºC
conforme "Set Point", opera sistema PID.
• Sistema de alarma sonoro
• Sensor PT 100
SISTEMA DE AGITACIÓN
Es necesario incorporar un agitador que tenga la capacidad de variar su velocidad
en el rango de 60 – 1200 rpm y de poder trabajar con una carga de 2 litros de
aceite, además de controlar su tiempo de funcionamiento.
• Indicado para agitar hasta 25 litros de
agua.
• Motor tipo universal (monofásico) con
protección de sobrecarga.
• Potencia de 70 a 130W, 115V/230V
(bivolt) 50/60HZ.
• Control e indicación de rotación digital con
timer programable.
SISTEMA DE GENERACIÓN DE VACÍO
El sistema de generación de vacío debe ser capaz de llegar a una presión absoluta
de 50 mbar, tomando en cuenta la presión atmosférica de Cochabamba a 2548
msnm que es de 562 mm Hg equivalente a 750 mbar, se puede calcular la
depresión que resulta ser 700 mbar, 20.7 in Hg o 525 mm Hg
DISEÑO OPCIÓN 3
Equipo optimizado
Reactor y estructura de acero inoxidable
o Durabilidad
o Estabilidad
o Funcionalidad
DISEÑO OPCIÓN 3
Sistema de calentamiento y control de
temperatura
o Temporizador
o Control PID
o Costo reducido• Controlador OMRON
E5CN
DISEÑO OPCIÓN 3
Corte
o Reducción riesgo
de quemaduras
o Resistencia libre
de oxidación
o Reducción de
costos
DISEÑO OPCIÓN 3
Sistema de agitación y circuito de control
•Rotación de 90 a 2.400 rpm
• intercambiable.
•Agitador mecánico diseñado
Para agitar hasta 20 litros de agua
o Menor costo
• Circuito de control
DISEÑO OPCIÓN 3
Sistema de generación de vacío
Tubo de venturi
Válvula generadora de vacío Válvula reguladora de presión
• Presión entrada vs Presión salida
----------------------Depresión
. 610 mbar
• Esquema del Sistema de vacío
DISEÑO OPCIÓN 3
Diseño final
DISEÑO OPCIÓN 3
Detalle control
COSTOS
Equipo de acero Inoxidable
Item Descripción Unidad Cantidad Precio unitario Bs Costo total Bs
1 Reactor de acero inoxidable mas estructura pieza 1 10605,00 10605,00
2 bomba de vacío pieza 1 10605,00 10605,00
3 Unidad reguladora de vacio con vacuometro pieza 1 932,00 932,00
4 Manguera de poliuretano m 2 12,20 24,40
5 trampa de vacio pieza 1 353,50 353,50
6 conectores 1/4'' pieza 7 15,00 105,00
7 valvula entiretorno para vacío pieza 1 166,00 166,00
8 Manta calefactora pieza 1 3888,50 3888,50
9 Sistema digital de control de temperatura pieza 1 8484,00 8484,00
10 Agitador Fisatom pieza 1 10605,00 10605,00
TOTAL Bs 45768,40
TOTAL Sus 6473,61
COSTOS
Equipo con reactor de Vidrio
Item Descripción Unidad Cantidad Precio unitario Bs Costo total Bs
1 Estructura de acero inoxidable mas tolva pieza 1 1414,00 1414,00
2 Reactor de Vidrio mas accesorios pieza 1 8484,00 8484,00
3 bomba de vacío pieza 1 10605,00 10605,00
4 Unidad reguladora de vacio con vacuometro pieza 1 932,00 932,00
5 Manguera de poliuretano m 2 12,20 24,40
6 conectores 1/4'' pieza 7 15,00 105,00
8 valvula entiretorno para vacío pieza 1 166,00 166,00
9 Manta calefactora pieza 1 3888,50 3888,50
10 Sistema digital de control de temperatura pieza 1 8484,00 8484,00
11 Agitador Fisatom pieza 1 10605,00 10605,00
12 Dosificador de reactivo pieza 1 707,00 707,00
TOTAL Bs 45414,90
TOTAL Sus 6423,61
COSTOS
Equipo OptimizadoItem Descripción Unidad Cantidad Precio unitario Bs Costo total Bs
1 Reactor de acero inoxidable mas estructura pieza 1 10605,00 10605,00
2 Válvula generadora de Vacío pieza 1 400,00 400,00
3 Unidad reguladora de presión pieza 1 232,50 232,50
4 conectores pieza 7 50,00 350,00
5 Silenciador pieza 1 100,00 100,00
6 Manguera de poliuretano m 2 12,20 24,40
7 conectores 1/4'' pieza 5 50,00 250,00
8 Vacuómetro pieza 1 400,00 400,00
9 Aislante pieza 1 200,00 200,00
10 Resistencia de calentamiento tipo Cinturón pieza 1 400,00 400,00
11 Controlador de temperatura E5CN pieza 1 1590,60 1590,60
12 Termocupla pieza 1 200,00 200,00
13 Contactor pieza 2 220,00 440,00
14 piloto de señalización pieza 1 124,79 124,79
15 Conmutador pieza 1 116,94 116,94
16 Pulsador doble pieza 1 113,40 113,40
17 Alarma pieza 1 100,00 100,00
18 Temporizador con perilla pieza 1 200,00 200,00
19 Eje agitador con aspas pieza 1 1000,00 1000,00
20 Agitador pieza 1 0,00 0,00
TOTAL Bs 16847,63
TOTAL Sus 2382,97
COMPARACIÓN DE LAS SOLUCIONES
Opción 1
•Todo en acero inoxidable, Durabilidad
•Sistema control, vacio y agitación costo elevado
•Costo : 6475 Sus
Opción 2
•Reactor de Vidrio, estético
•Sistema control, vacío y agitación costo elevado
•Frágil y costoso
•Costo: 6430 Sus
Opción 3
•Fabricado en acero inoxidable, Durabilidad
•Sistema control, vacío y agitación costo reducido con una mejor funcionalidad y ergonomía
•Costo: 2400 Sus
FIN DE LA PRESENTACIÓN
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