DTI (Presentacion)

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INTEGRANTES: HEIDY QUIROGA LÓPEZ FLORENCIA CRUZ ROSAS JENNY DEL PILAR HDEZ.CAPETILLO UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE TABASCO Tecnología Ambiental FACILITADOR: ING. JOSE FERNANDO CORDOVA GÓMEZ OPERACIONES UNITARIAS II DTI DE LA PRODUCCIÓN DEL BIODIESEL Villahermosa, Tabasco a 21 de Septiembre de 2010

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INTEGRANTES:

HEIDY QUIROGA LÓPEZFLORENCIA CRUZ ROSASJENNY DEL PILAR HDEZ.CAPETILLO

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE

TABASCO

Tecnología Ambiental

FACILITADOR:ING. JOSE FERNANDO CORDOVA GÓMEZ

OPERACIONES UNITARIAS II

DTI DE LA PRODUCCIÓN DEL

BIODIESEL

Villahermosa, Tabasco a 21 de Septiembre de 2010

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DIAGRAMA DE TUBERIAS E INSTRUMENTACIÓN

Es la representación gráfica de la secuencia de equipos, tuberías,

accesorios e instrumentos que intervienen directamente en el

proceso. Los DTI`S se clasifican en los siguientes tipos:

1.- Diagramas de tubería e instrumentación de proceso.Representa los componentes de la planta que intervienen directamente en el proceso que se trate.

2.- Diagramas de tubería e instrumentación de servicios.Estos diagramas muestran los sistemas de suministro de servicios tales como generación de vapor, tratamiento de agua, aire de instrumentos, aire de planta, sistemas de refrigeración, etc.

3.- Diagrama de tubería e instrumentación con integración del sistema de desfogue.Representan los componentes del sistema de seguridad contra una posible sobre presión en algún equipo o línea que componen la planta. (Fuente: dti-proceso.blogspot.com/Blogs de Ingeniería aplicada)

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DIAGRAMA DE TUBERÍAS E INSTRUMENTACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DEL BIODIESEL (DTI)

Notaciones:

Bombas de

Diafragmas

Manómetro

Intercambiador de

Calor

Válvula de Control

Termocupla tipo J

Celda de carga

Líneas: Tubería de Entrada Tubería de Salida Conexión de proceso(Alimentación) ------- Señal Eléctrica

T

E

T

E

Fuente: Tesis Control tipo industrial para una planta de producción continua de Biodiesel por: IE. Juan David Ordoñez Mutis

cccc

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DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE LA PRODUCCIÓN DEL BIODIESEL

Para producir biodiesel se debe realizar una reacción llamada "transesterificacion", dicha reacción se da entre un Aceite y Metanol. Como resultados de esta reacción tenemos Biodiesel y Glicerina :

El proceso tiene una duración de Aproximadamente 4 horas, La transesterificación es endotérmica, , es decir, que necesita de calor para que se pueda llevar a cabo. Las temperaturas de empleo en este caso, son de entre 50°c hasta 60°c.

fig. 1 materia primas y productos del proceso de obtención del biodiesel

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FLUJO DE ENTRADA DE LAS SUSTANCIAS:

Se debe colocar en los 2 recipientes superiores (de vidrio con capacidad de 2 litros) una mezcla “Metanol – glicerina” (se han obtenido pruebas en las que mezclar un poco de glicerina al inicio hace más eficiente el proceso, y se crea mas biodiesel..) y en el recipiente inferior se coloca aceite de palma líquido (a temperatura ambiente se solidifica)

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Debajo de cada recipiente, se encuentra una celda de carga. Las celdas de carga (CC1, CC2 y CC3) son balanzas que permiten medir el peso de cada una de las sustancias que van entrando al reactor. Esto se hace con el fin de realizar un monitoreo de los flujos de los reactivos (los reactivos son las sustancias de entrada en un proceso químico). Los reactivos pasan a través de una manguera de plástico, y llegan a las bombas de diafragma las cuales actúan con un pistón extrayendo el líquido, las bombas permiten el transporte a través de una tubería en acero inoxidable de media pulgada, La tubería posee un sistema de amortiguamiento de flujo para garantizar un flujo constante hacia el reactor. El manómetro hace parte dicho sistema de amortiguamiento.

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SELECCIÓN DE VÁLVULAS

Al seguir la línea de tubería nos encontremos con varias válvulas de control(compuerta) son de acceso del flujo, la idea es q solo una de esas este abierta durante la operación, de acuerdo a la elección realizada previamente por el operador de la planta, de igual forma pasa en las demás tuberías.

TEMPERTATURA DE EMPLEO:

Se cuenta con un intercambiador de calor y una termocupla de tipo J en 7 puntos distintos de control de temperatura: 3 sobre el reactor y 4 en la tubería . Los intercambiadores de calor en este caso son resistencias eléctricas que se calientan al suministrarles energía“.

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FIN DEL PROCESO:

Estas sustancias llegan al reactor, se mezclan y se separan. La glicerina fluye hacia la parte inferior del reactor debido a que posee una alta densidad (pesa más), “empujando” al biodiesel hacia la parte superior del reactor Así pues, por medio de las válvulas de salida fluye del lado superior del reactor el biodiesel y en el inferior la glicerina.

Esta es una planta de proceso continuo, es decir que mientras el aceite de palma y el metanol van entrando, al mismo tiempo va saliendo el biodiesel y la glicerina.

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EQUIPOS INVOLUCRADOS EN UN PROCESO Las bombas

El funcionamiento de la bomba será el de un convertidor de energía, o sea, transformara la energía mecánica en energía cinética, generando presión y velocidad en el fluido.

Toda máquina que realiza trabajo con la finalidad de mantener un fluido en movimiento o provocar el desplazamiento, se suelen evaluar por cuatro características:1.Cantidad de fluido descargado por unidad de tiempo 2.Aumento de la presión 3.Potencia 4.Rendimiento

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BOMBAS ROTATORIAS

Las bombas rotatorias, que generalmente son unidades de desplazamiento positivo, consisten de una caja fija que contiene engranajes, aspas, pistones, levas, segmentos, tornillos, etc., que operan con un claro mínimo. En lugar de "arrojar" el liquido, como en una bomba centrífuga, una bomba rotatoria lo atrapa, lo empuja contra la caja fija.

BOMBAS DE LEVA Y PISTÓN

También llamadas "Bombas de émbolo rotatorio", consisten de un excéntrico con un brazo ranurado en la parte superior. La rotación de la flecha hace que el excéntrico atrape el liquido contra la caja. Conforme continúa la rotación, el liquido se fuerza de la caja a través de la ranura a la salida de la bomba.( Fuente: http://www.proyectosfindecarrera.com/tipos-compresores.htm)

DESCRIPCIÓN DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

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BOMBAS DE ENGRANAJES EXTERNOS

Estas constituyen el tipo rotatorio mas simple. Conforme los dientes de los engranajes se separan en el lado de succión de la bomba, el liquido llena el espacio entre ellos. Este se conduce en trayectoria circular hacia fuera y es exprimido al engranar nuevamente los dientes.

BOMBAS DE ENGRANAJES INTERNOS

Tiene un motor con dientes cortados internamente y que encajan en un engrane loco, cortado externamente. Puede usarse una partición en forma de luna creciente para evitar que el liquido pase de nuevo al lado de succión de la bomba.

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BOMBAS LOBULARES

Éstas se asemejan a las bombas del tipo de engranajes en su forma de acción, tienen dos o mas motores cortados con tres, cuatro, o mas lóbulos en cada motor. Los motores se sincronizan para obtener una rotación positiva por medio de engranajes externos.

 BOMBAS DE TORNILLO

Estas bombas tienen de uno a tres tornillos roscados convenientemente que giran en una caja fija. Las bombas de un solo tornillo tienen un motor en forma de espiral que gira excéntricamente en un estator de hélice interna o cubierta 

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BOMBAS ALTERNATIVAS

Las bombas alternativas o reciprocantes son también unidades de desplazamiento positivo descargan una cantidad definida de liquido durante el movimiento del pistón o émbolo a través de la distancia de carrera.

BOMBAS DE ACCIÓN DIRECTAEn este tipo, una varilla común de pistón conecta un pistón de vapor y uno de liquido o émbolo . Las bombas de acción directa se construyen, simplex (un pistón de vapor y un pistón de liquido respectivamente) y duplex (dos pistones de vapor y dos de liquido).

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BOMBAS DE POTENCIA

Las bombas de potencia se encuentran particularmente bien adaptadas para servicios de alta presión y tienen algunos usos en la alimentación de calderas, bombeo en líneas de tuberías, procesos de obtención de petróleos y aplicaciones similares.

BOMBAS DE POTENCIA DE BAJA CAPACIDAD

Estas unidades se conocen también como bombas de capacidad variable, volumen controlado y de proporción. Su uso principal es para controlar el flujo de pequeñas cantidades de liquido para alimentar calderas, equipos de procesos y unidades similares. Como tales ocupan un lugar muy importante en muchas operaciones industriales en todo tipo de plantas.

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BOMBAS DE DIAFRAGMA

La bomba combinada de diafragma y pistón generalmente se usa solo para capacidades pequeñas. Un diafragma de material flexible no metálico puede soportar mejor la acción corrosiva o erosiva que las partes metálicas de algunas bombas alternativas.

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COMPRESOR

Máquina que eleva la presión de un gas, un vapor o una mezcla de gases y vapores. La presión del fluido se eleva reduciendo el volumen específico del mismo durante su paso a través del compresor. Comparados con turbo soplantes y ventiladores centrífugos o de circulación axial, en cuanto a la presión de salida, los compresores se clasifican generalmente como maquinas de alta presión, mientras que los ventiladores y soplantes se consideran de baja presión. Son maquinas de flujo continuo en donde se transforma la energía cinética (velocidad) en presión. La capacidad real de un compresor es menor que el volumen desplazado del mismo, debido a razones tales como:

Caída de presión en la succión.Calentamiento del aire de entrada.Expansión del gas retenido en el volumen muerto.Fugas internas y externas.

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TIPOS DE COMPRESORES

1.Desplazamiento positivo:2.Compresores de embolo3. Ventiladores compresores4.Ventiladores no compresores

Desplazamiento no positivo, o dinamicos:

1.Ventiladores centrífugos de flujo radial.2.Compresores de flujo axial.3.Compresores de flujo mixto.4.Compresores de desplazamiento positivo.

Los tipos de desplazamiento positivo son de dos categorías básicas: Reciprocantes y Rotatorias. El compresor reciprocante tienen uno o más cilindros en los cuales hay un pistón o embolo de movimiento alternativo que desplaza un volumen positivo en cada carrera. Los rotatorios incluyen los tipos de lóbulos, espiral, aspas o paletas y anillo de liquido.

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COMPRESORES RECIPROCANTES O ALTERNATIVOS. Los compresores reciprocantes abarcan desde una capacidad muy pequeña hasta unos 3000 PCMS. Para equipo de procesos, por lo general, no se utilizan mucho los tamaños grandes y se prefieren los centrífugos

COMPRESORES ROTATORIOS.

Los sopladores, bombas de vacío y compresores rotatorios son todos de desplazamiento positivo, en los cuales un elemento rotatorio desplaza un volumen fijo con cada revolución.

DESCRIPCIÓN DE COMPRESORES

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COMPRESORES DINAMICOS - CENTRÍFUGOS.

Los compresores centrífugos son el tipo que más se emplea en la industria de procesos químicos porque su construcción sencilla, libre de mantenimiento permite un funcionamiento continuo durante largos periodos.

COMPRESORES DE FLUJO AXIAL.

En estos compresores, el flujo del gas es paralelo al eje o al árbol del compresor y no cambia de sentido como en los centrífugos de flujo radial. La carga por etapa del axial es mucho menor (menos de la mitad) que la de un tipo centrifugo, por ello, la mayor parte de los axiales son de cierto numero de etapas en serie. Cada etapa consta de aspas rotatorias y fijas. En un diseño de reacción de 50 %, la mitad del aumento de la presión ocurre en las aspas del rotor, y las de la segunda mitad en las del estator.

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CLASIFICACIÓN DE LOS COMPRESORES

Al clasificarse según el indicio constructivo los compresores volumétricos se subdividen en los de émbolo y de rotor y los de paletas en centrífugos y axiales. Es posible la división de los compresores en grupos de acuerdo con el género de gas que se desplaza, del tipo de transmisión y de la destinación del compresor.

LOS COMPRESORES CENTRÍFUGOS IMPULSAN Y COMPRIMEN LOS GASES MEDIANTE RUEDAS DE PALETAS.

Los ventiladores son compresores centrífugos de baja presión con una rueda de paletas de poca velocidad periférica (de 10 a 500 mm de columna de agua; tipos especiales hasta 1000 mm). Las máquinas soplantes rotativas son compresores centrífugos de gran velocidad tangencial (120 a 300 m/seg.) y una relación de presiones por escalón p2/p1 = 1,1 a 1,7. (Fuente: http://www.proyectosfindecarrera.com/tipos-compresores.htm)

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COMPRESORES DE PALETAS DESLIZANTES

Este tipo de compresores consiste basicamente de una cavidad cilindrica dentro de la cual esta ubicado en forma excentrica un rotor con ranuras profundas, unas paletas rectangulares se deslizan libremente dentro de las ranuras de forma que al girar el rotor la fuerza centrifuga empuja las paletas contra la pared del cilindro.

COMPRESORES DE PISTÓN LIQUIDO

El compresor rotatorio de piston de liquido es una maquina con rotor de aletas multiple girando en una caja que no es redonda. La caja se llena, en parte de agua y a medida que el rotor da vueltas, lleva el liquido con las paletas formando una serie de bolsas.( Fuente: http://www.proyectosfindecarrera.com/tipos-compresores.htm)

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COMPRESORES DE LÓBULOS (ROOTS)

Se conocen como compresores de doble rotor o de doble impulsor aquellos que trabajan con dos rotores acoplados, montados sobre ejes paralelos, para una misma etapa de compresión.

COMPRESORES DE TORNILLO

La compresión por rotores paralelos puede producirse también en el sentido axial con el uso de lóbulos en espira a la manera de un tornillo sin fin. Acoplando dos rotores de este tipo, uno convexo y otro cóncavo, y haciéndolos girar en sentidos opuestos se logra desplazar el gas, paralelamente a los dos ejes, entre los lobulos y la carcaza.

LOS COMPRESORES ROTATIVOS

pertenecen a la clase de maquinas volumétricas; por su principio de funcionamiento son análogos a las bombas rotativas.

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VENTILADORES INDUSTRIALES

Es una turbo máquina que se caracteriza por que el fluido impulsado es gas(fluido compresible) al que transfiere una potencia con un determinado rendimiento.Son utilizados en los proceso industriales para transportar aire y gases. Esta fabricado para resistir condiciones de operación severa, tales como altas temperaturas y presiones. Pueden manejar gases corrosivos con polvo y pueden ser tipo:

Ventiladores radialesVentiladores axiales

( Fuente: http://www.quiminet.com/ar6/ar_zgtRsDFzgt-los-ventiladores-industriales.htm)

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VENTILADORES AXIALES Son apropiados para la extracción de aire en general, gases y vapores, o para la inyección de aire en recintos tales como salas de cine, tiendas, almacenes, establos, gallineros, etc. También se emplean para disipar el calor producido por equipos que requieran constante refrigeración, como motores y transformadores de potencia. (Fuente: http://www.quiminet.com/ar6/ar_zgtRsDFzgt-los-ventiladores-industriales.htm)

DESCRIPCIÓN DE VENTILADORES

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VENTILADORES CENTRÍFUGOS

son máquinas rotativas, robustas y versátiles, que mueven aire y diversos gases en múltiples aplicaciones industriales.

El ventilador centrífugo consiste en una rueda con álabes (impulsor) que gira en una carcasa en forma de voluta.La corriente entra en el sentido del eje de la rueda y sale en el sentido radial, produciéndose así una desviación de 90º. El aumento de presión se produce principalmente por la utilización de la fuerza centrífuga que despide el aire desde los álabes de la rueda en la dirección de la rotación. (Fuente: http://www.quiminet.com/ar6/ar_zgtRsDFzgt-los-ventiladores-industriales.htm)

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