BALANCE MASICO Y ENERGETICO - FASE 1

 

BALANCE MÁSICO Y ENERGÉTICO

 Planteamiento del problema de ingeniería 

En las lagunas de una planta de tratamiento de aguas residuales, 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 consorcio contratado 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, el ingeniero jefe le plantea a los ingenieros de apoyo (grupo colaborativo) las siguientes actividades:

FASE I: 

Balance de masa. 

Actividades: 

1. De acuerdo con la Tabla 1, el estudiante debe seleccionar un proceso de obtención del biodiesel a partir de maleza húmeda, se debe seleccionar una tecnología por cada etapa de la siguiente manera: la tecnología seleccionada en cada etapa debe corresponder al número de Cedula de ciudadanía o carnet UNAD de uno de los estudiantes del grupo colaborativo, siendo el último dígito de su número de identificación, el que determina la tecnología de la etapa 5, el penúltimo, el de la etapa 4 y así sucesivamente, en caso de que algún dígito sea cero (0), puede seleccionar cualquier tecnología de esa etapa.  

2. Descargar la versión de prueba del software Edraw Max. Una vez instalado el programa, proceda a dibujar su proceso con los equipos disponibles en la librería del software, por favor tenga en cuenta las entradas y salidas del proceso, nombre cada tecnología seleccionada en el diagrama del proceso, así como las corrientes de entrada y salida de cada equipo. Puede ser creativo en su diagrama de proceso, cambiar colores, tamaño y forma de los equipos, color y grosor de las flechas, color, tamaño y tipo de letra etc. 

3. Hacer los cálculos del balance de masa de cada etapa del proceso, especificando la composición másica de cada corriente y teniendo en cuenta lo que entra, sale y reacciona, así como la eficiencia de la etapa. Las sustancias adicionales así como las eficiencias dependen de cada tecnología y se listan en el Anexo 1, las consideraciones especiales que debe hacer a su proceso para facilitar los cálculos son las siguientes:

• El flujo de entrada de maleza húmeda al proceso es el número de su grupo colaborativo multiplicado por 100 (kg/hora). 

• El porcentaje de humedad de la maleza al entrar al de secado es de 90%. 

• El porcentaje de aceite dentro de la maleza (después de secarla) es el número de su grupo colaborativo (%). 

• En el secado solo se evapora agua (por la corriente de salida de agua no sale ni aceite, ni maleza). 

• Todo el adicional que ingresa a la extracción, sale en la corriente de aceite (no hay adicional en la corriente de maleza desgrasada). 

• Todo el adicional usado en purificar aceite, sale en la corriente de residuos. 

• El adicional ingresado para la transformación del aceite en biodiesel se consume en el mismo porcentaje que la eficiencia de la tecnología. 

• En la reacción de producción de biodiesel, ignore los subproductos obtenidos mediante las diferentes reacciones (glicerina, agua, C20+, etc.). 

• Todo el adicional que ingresa a la purificación de biodiesel, sale en la corriente de residuos. El flujo de entrada de las sustancias adicionales necesarias en cada tecnología también se muestra en el Anexo 1.

4. Llenar la tabla de resultados del balance de materia del proceso que se presenta a continuación: 

5. Presentar el análisis de los resultados obtenidos, estos deben ser de su autoría, aunque puede soportar sus argumentos con documentos de fuentes externas, siempre y cuando estas sean debidamente referenciadas (como aprendió a hacerlo durante el desarrollo de la actividad 2 de este curso)