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Dedicatoria:

Este informe fue elaborado con mucho esfuerzo, y va dedicado a nuestros padres y hermanos, que siempre nos apoyaron en todo momento, que Dios ilumine sus caminos para que puedan ser guías de su prójimo.

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1 INTRODUCCION

El sostenido crecimiento industrial con lleva un significativo aumento en la demanda de recursos naturales y sus derivados, los aceites lubricantes no está ajenos a esta demanda, es impensable un crecimiento en el desarrollo industrial sin maquinas y a la vez es impensable el funcionamiento de maquinas sin aceites lubricantes.

Por otro lado el inapropiado manejo y disposición final de los aceites usados han generado un gran impacto en el medio ambiente. Por ello la normativa al respecto cada vez es más rigurosa y son más las empresas que certifican su modelo de gestión ambiental, donde el manejo y disposición final del aceite usado cumple un rol estratégico. Convirtiendo reciclaje en una alternativa altamente rentable y amigable con el medio ambiente

Existen numerosos sistemas de aprovechamiento aplicables a los aceites usados: desde la reutilización, donde se vuelve a utilizar tras leves procesos de limpieza, hasta la regeneración, que consiste en someter a los aceites a una serie de tratamientos hasta devolverles sus características originales, sin generar prácticamente residuos en el proceso.

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Se estima que al 2020 la demanda por el petróleo y sus derivados se incrementara en un 60% según la tasa de consumo actual es evidente la necesidad en la optimización en el consumo de recursos y la búsqueda de nuevas alternativas.

2 OBJETIVOS

2.1Objetivo general

Proponer un sistema de tratamiento de aceites usados automotrices que permita su reutilización que tenga las características adecuadas para un automóvil

2.2Objetivos específicos

Proponer un poseso efectivo para la recuperaciones aceites lubricados mediante aceites residuales

Mediante todo el proceso determinar la obtención de la cantidad cantidad de recuperación de aceite lubricado

Aparte de obtener aceite libricado se quiere también obtener material asfaltico y determinar la magnitud obtenida del material asfaltico

Proporcionar una cantidad específica de ácidosulfúrico a el aceite residual, después de haber proporcionado a la vasija el aceite residual

Rebajar el nivel de pH del precipitado con el óxido de calcio

Determinar qué tipo de reacción se produce en el experimento

3 FUNDAMENTO TEORICO

El presente trabajo tiene por objetivo proponer un sistema de tratamiento de aceites lubricantes usados que permita su re – utilización nuevamente en el sector automotriz que cumpla las características especificadas en el mercado.Es importante ver alternativas energéticas para así poder preservar nuestros recursos naturales, este tratamiento se lo conoce como la regeneración de aceite lubricante usado que se trata de eliminar contaminantes tales como suciedad, combustible y agua y se destila para separar los aceites ligeros y pesados. Se hacen tres productos, flujo del asfalto (materiales para el asfalto),

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gasóleo (combustible de la refinería) y aceite de base. El aceite de base se vende a los mezcladores, que combinan los aceites de base con los añadidos para hacer lubricantes acabados como el aceite del motor, el liquido de la transmisión y la grasa.

Los aceites usados constituyen un contaminante que, por su dispersión, volumen y naturaleza, resultan peligrosos para el medio.

Los aceites usados en su mayoría descargados en los drenajes de agua o directamente en el suelo, por lo que constituyen una fuente de contaminaciones importantes de los cuerpos de aguas superficiales y mantos acuíferos. Se ha calculado que un 40% de la contaminación de ríos y lagos procede del aceite usado de los vehículos. Se estima que un litro de aceite usado contamina 1000 metros cúbicos de agua, lo cual constituye el consumo anual de agua de 50 personas ( en el área rural y con disponibilidad limitada de agua) y puede cubrir 32 376 metros cuadrados de agua superficial, alterando el equilibrio ecológico debido a que bloquea la luz solar dificultando la fotosíntesis y la reposición del oxigeno disuelto.

Si el aceite usado se quema, solo o mezclado con fuel-oíl, sin un tratamiento y un control adecuado, origina importantes problemas de contaminación y emite gases muy tóxicos, debido a la presencia en este aceite de compuestos de plomo, cloro fosforo, azufre, etc. Cinco litros de aceite quemados en una estufa contaminan con plomo y otras sustancias nocivas 1000 000 m3 de aire, que es la cantidad de aire respirada por una persona durante tres años.

Actualmente los aceites usados aun son frecuentemente dispuestos en forma inadecuada en el suelo, aire y agua, ya sea lanzado directamente o en sistemas de alcantarillado, quemado y a campo abierto.

Finalmente se estima los costos de inversión, el costo de operación y se hace su respectivo análisis de rentabilidad del proyecto a un plazo de cinco años.Después de su uso, el aceite lubricante adquiere concentraciones elevadas de metales pesados producto principalmente del desgaste del motor o maquinaría que lubricó y por contacto con combustibles. Además, se encuentran con frecuencia solventes clorados en los aceites usados, provenientes del proceso de refinación del petróleo, principalmente por contaminación durante el uso (reacción del aceite con compuestos halogenados de los aditivos) o por la adición de estos solventes por parte del generador. Dentro de los solventes que principalmente figuran son tricloroetano, tricloroetileno y percloroetileno. La presencia de solventes clorados, junto con altas concentraciones de algunos metales pesados constituyen la principal preocupación de los aceite usados

Los aceites lubricantes sufren una descomposición luego de cumplir con su ciclo de operación y por esto es necesario reemplazarlos. Después del uso de un aceite queda hollín en el interior, éste es una parte de hidrocarburo parcialmente quemado que existe

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como partícula individual en el aceite, los tamaños de estas partículas varían de 0.5 a 1.0 micras y generalmente se encuentran muy dispersas por lo cual es muy difícil filtrarlas

CARACTERISTICAS DE LOS ACEITES USADOS.

el aceite lubricante base es prácticamente indestructible. La degradación de este, es producto de su contaminación con diferentes sustancias y al proceso de oxidación del aceite base o base lubricante.

4 EQUIPOS Y MATERIALES

Hornilla Aceites Residuales

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Acido Sulfúrico Cal

Ollas de Barro Vasos de Precipitado

5 PROCEDIMIENTO

5.1Se organizaron de manera adecuada los materiales a utilizarse.

5.2Se preparó el ácido sulfúrico y los aceites residuales para el respectivo tratamiento y proceso experimental.

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5.3Se bañó internamente la olla de barro con aceite para evitar una reacción inmediata a través del contacto con el calor del fuego de la hornilla (para que la olla no se quiebre con las altas temperaturas del fuego de la hornilla).

5.4Se procede a llenar la olla de barro con los aceites residuales que se tienen en un volumen de 400 ml.

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5.5Sobre el contenido de la olla de barro se echan 50 ml el ácido sulfúrico, y se procede a la mezcla de ambas sustancias. Este paso tiene el objetivo de llevar el nivel de pH del líquido residual de un pH neutro (o cercano a 7 en la escala pH) a un nivel de pH ácido (cercano a 3).

5.6Se coloca la mezcla a fuego de la hornilla, y se deja calentar por unos cuantos minutos, esperando a que se llegue a una temperatura aproximada de 150 ºC (no olvidemos que estamos hablando de una reacción endotérmica).

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5.7Después de dejar que la mezcla caliente por un tiempo, se echan aproximadamente 5 g de cal sobre la mezcla, esperando a que se llegue a homogeneizar de manera instantánea por acción del calor entregado por la hornilla. El objetivo de la cal en el proceso, es que la mezcla retorne o se aproxime a su nivel de pH original, es decir, que de una u otra manera se elimine la acción del acido sulfúrico en la mezcla, y que esta retorne a su nivel de pH neutro. Además se busca que algunos de los hidrocarburos componentes de la muestra residual lleguen a sedimentarse en la parte inferior de la olla (uno de los resultados buscados en el experimento y que se verán al final de este).

5.8Con ayuda de una fuente de hidrógeno (en este caso, una rama fresca), se procede a liberar de la mezcla lo que corresponde a los hidrocarburos livianos y ligeros como la gasolina. La reacción inmediata se presenta en la

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olla, pues al contacto inmediato con la rama, en la mezcla se producen burbujeos, lo cual confirma la presencia de hidrógeno en dicha fuente. La reacción posterior y fundamental en este paso es aquella que consiste en la liberación de los hidrocarburos livianos que se tienen en forma gaseosa (se liberan gases de la mezcla), y que además tienen un olor desagradable, fuerte y toxico. Estos gases son liberados en gran cantidad o en menor cantidad de acuerdo a la composición de la muestra residual.

5.9Después de finalizar la reacción con la rama (es decir, en el momento en que se consume todo el hidrógeno de la fuente en la reacción), se retira dicha rama de la mezcla, y se espera a que finalice la liberación de gases de hidrocarburos ligeros y livianos.

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5.10 Una vez que los hidrocarburos ligeros han sido retirados completamente de la mezcla, se esperan unos cuantos minutos y se procede a retirar la olla del fuego de la hornilla.

5.11 Después de esperar a que la mezcla se enfríe un poco para poder tomar contacto, se pueden ver dos resultados importantes:

En la parte superior de la mezcla se tiene aceite “purificado”, si vale el

termino, es decir, que a partir de aceite residual y usado se logro

obtener aceite reciclado y listo para ser utilizado nuevamente. Para tal

efecto se deberán agregar unos pasos adicionales al experimento, que

consistirán principalmente en el filtrado y en llevar el nivel de pH del

aceite de 4 hasta 7 en la escala pH.

En la parte inferior de la mezcla se tiene material asfaltico, el cual si es

tratado de manera adecuada con arena y alquitrán, podrá ser utilizado

en el asfaltado de vías y carreteras. Debemos notar que por

propiedades físicas y químicas de los reactivos utilizados en el

experimento, se puede afirmar que la cantidad de material asfáltico que

se llegará a obtener dependerá de la concentración del ácido sulfúrico y

de la cantidad de muestra que se tiene.

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5.12 Como paso final podemos mencionar que se deberá filtrar la muestra final con ayuda de medias nylon. Con este proceso se logrará separar el aceite reciclado del material asfáltico, y de esta manera seguir con los procedimientos adicionales para cada uno de los anteriores.

Aceite reciclado: Se logró obtener un aproximado del 50% del aceite tratado.

Es decir, que de un volumen lleno de aceite residual en la olla de barro, se

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logró obtener aceite reciclado en un 50% respecto al volumen total de la olla

utilizada.Los resultados obtenidos son:

Material Asfáltico: Respecto a la cantidad de material asfáltico, se logró

obtener un aproximado de 40 g de este material después del proceso de

separación y filtrado con el aceite reciclado.

6 OBSERVCIONES

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Dentro del experimento realizado se presentaron ciertos aspectos y

características que se tendrán que tomar en cuenta para una posible aplicación a

gran escala:

Es posible mejorar el rendimiento de la reacción a través de la constitución

física que presente la olla de barro, en otras palabras, es mucho más

conveniente que el envase sea más cerrado para optimizar la reacción.

Existe una relación de cantidades de reactivos utilizados en la práctica que

pueden ser tomados en cuenta para futuros experimentos: 5 g de cal, 50

ml de ácido sulfúrico y 400 ml de aceite residual.

El aceite reciclado que se obtiene, deberá seguir un proceso de filtrado.

Además se tendrá que estabilizar el nivel de pH, que deberá corresponder

a un intervalo de 4 hasta 7 en la escala pH. De esta manera, el aceite

reciclado estará listo para ser usado nuevamente.

Un dato similar al anterior corresponde al material asfáltico que se obtiene

al final del experimento. La cantidad de este material dependerá de la

concentración del ácido sulfúrico y la cantidad de muestra residual que se

tiene. El proceso que deberá seguir este material consiste en el

tratamiento con arena y alquitrán, para que posteriormente pueda ser

utilizado en el asfaltado de vías y carreteras.

La temperatura de trabajo es de aproximadamente 150ºC.

7 CONCLUSIONES

Después de realizar el experimento y la práctica en laboratorio, se pudo llegar a

las siguientes conclusiones finales:

El proceso ácido/arcilla para aceites residuales y usados es un tipo de

tratamiento que podemos considerar como efectivo por los resultados que

se llegaron a obtener en el experimento, se trata de dos tipos de productos

reutilizables: aceite reciclado y material asfáltico.

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Con este proceso se pudo obtener un aproximado del 50% del aceite

tratado, es decir que de un 100% de muestra residual que se tenía se

logró “reciclar” un 50% para la reutilización.

Respecto a la cantidad de material asfáltico, se lograron obtener alrededor

de 40 g de este material.

Los productos obtenidos en el experimento pueden ser sometidos a

procesos adicionales, para de esta manera poder ser aplicados como

material reciclado en diferentes ámbitos y campos, llegando también a

reducir costos de producción.

Los reactivos utilizados en el experimento, ácido sulfúrico y cal

desempeñan un papel de estabilización del nivel de acidez y pH en todo

momento de la experimentación.

La reacción que se produce en el experimento es ENDOTÉRMICA,

característica que se debe principalmente a las propiedades de la muestra

residual y los elementos que la componen (hidrocarburos).

La aplicación de la olla de barro, o en otras palabras, la importancia de la

arcilla radica en la reacción endotérmica que se produce. La arcilla es un

tipo de material que permite el ingreso de calor (proporcionado por la

hornilla) a nuestra muestra residual de una manera adecuada para el

experimento que llevamos a cabo.

La cantidad de material asfáltico que se llegue a obtener al final de la

práctica dependerá de las características de la muestra residual que se

tenga y la concentración de ácido sulfúrico que se utilice.

La cantidad de productos resultantes también dependerá de un proceso

adicional al experimento: el FILTRADO, en el cual se debe separar el

material asfáltico del aceite reciclado

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8 RECOMENDACIONES

Al momento de realizar el experimento, existen una serie de aspectos y

recomendaciones que se deben tomar en cuenta para que se puedan obtener los

resultados deseados:

Es importante tomar en cuenta el nivel de acidez de los reactivos utilizados

en todo momento en la práctica. Es aquí donde radica la importancia del

ácido sulfúrico y la cal en el experimento, y su acción sobre la muestra

residual.

Se debe tener cuidado con la acción del calor de la hornilla y el efecto que

genera en la olla de barro, cuidando de que esta no sea dañada y que la

reacción endotérmica continúe de manera adecuada.

Se debe tener cuidado con la manipulación del ácido sulfúrico, un reactivo

tóxico para la salud.

Se debe tener cuidado con la manipulación de la hornilla, para evitar

accidentes de quemadura y daños en la piel.

Es prudente y adecuado realizar el experimento en ambientes abiertos, ya

que en todo momento se producen y se liberan gases tóxicos y dañinos

(hidrocarburos), que pueden dañar la salud.

9 BIBLIOGRAFIA

Tesis_Escuela Militar de Ingeniería: Ing. Ramirez Laura Guía técnica para generadores de aceites industriales http://www.alanoil.com/analecom.html Escuela universitaria de ingeniería Tecnica Industrial

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