Planteamiento de Diseño de Una Planta Procesadora de Aceite de Cocina Usado Para La Produccion de...

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 PLANTEAMIENTO DEL DISEÑO DE UNA PLANTA PROCESADORA DE ACEITE DE COCINA USADO EN COLOMBIA PARA LA OBTENCION DE BIODIESEL CIFUENTES GUZMAN JORGE ARMANDO GALINDEZ MUÑOZ CARLOS ALFREDO UNIVERSIDAD MARIANA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA DE PROCESOS SAN JUAN DE PASTO

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Tuberias, bombas y tanque de almacenamiento

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  • PLANTEAMIENTO DEL DISEO DE UNA PLANTA PROCESADORA DE ACEITE DE COCINA USADO EN COLOMBIA PARA LA OBTENCION DE

    BIODIESEL

    CIFUENTES GUZMAN JORGE ARMANDO

    GALINDEZ MUOZ CARLOS ALFREDO

    UNIVERSIDAD MARIANA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA DE PROCESOS

    SAN JUAN DE PASTO

  • PLANTEAMIENTO DEL DISEO DE UNA PLANTA PROCESADORA DE ACEITE DE COCINA USADO EN COLOMBIA PARA LA OBTENCION DE

    BIODIESEL

    CIFUENTES GUZMAN JORGE ARMANDO GALINDEZ MUOZ CARLOS ALFREDO

    DOCENTE: ING. GUILLERMO LUNA

    UNIVERSIDAD MARIANA FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA DE PROCESOS

    SAN JUAN DE PASTO

  • INTRODUCCION

    Con el proyecto denominado planteamiento del diseo de una planta procesa-dora de aceite de cocina usado en Colombia para la obtencin de biodiesel se pretende aprovechar el aceite de cocina usado en los restaurantes, industrias y en los hogares para la obtencin de un biocombustible, teniendo en cuenta que una tercera parte del aceite de cocina que se usa se desecha; cada litro des-echado por la caera contamina alrededor de un milln de litros de agua pota-ble, lo cual agrava el problema ya que en nuestro planeta menos del 1% de agua es potable. La necesidad de controlar este hecho ha llevado a disear distintos procesos, uno de ellos es la elaboracin de biocombustibles. Hoy en da el consumo de combustibles presenta un crecimiento importante por la dependencia petrolera, de igual manera se conoce que estos combustibles no son renovables y gene-ran una alta contaminacin emitida hacia la atmosfera, favoreciendo el efecto invernadero. Los biocombustibles son una alternativa de consumo para automotores y ma-quinas que funcionan con productos derivados del petrleo. Ahora, se espera que las reservas estimadas para muchos pases productores del petrleo a mediados de este siglo estn muy bajas y debido a esto el precio de los com-bustibles subirn, por ello la necesidad de buscar combustibles alternos, uno de los biocombustibles con mayor proyeccin es el biodiesel. El biodiesel es un biocarburante lquido producido a partir de aceites vegetales y grasas animales, con propiedades prcticamente iguales que las del diesel convencional, en este caso el biodiesel obtenido es amigable al ambiente y es producido a partir de aceite de cocina desechado. ACEITE DE COCINA USADO Muchas de las personas deciden tirarlo por el lavaplatos, alcantarilla, quemarlo, drselo a algn animal o regarlo. Pero estas prcticas caseros resultan contra-producentes. Su mala disposicin causa obstrucciones en las tuberas, produce efectos negativos en la regeneracin de quebradas, ros, fauna y flora y, adems, genera problemas en las plantas de tratamiento de agua que requie-ren procesos ms costosos. Buscando evitar el mal uso de estos aceites se han diseado varias formas de procesarlo y una de las mejores ideas es la de utilizarlo para la produccin de biodiesel y de esta idea surge la necesidad de crear sistemas de recoleccin del aceite de cocina usado. En Colombia se ha creado un programa de recoleccin y reciclaje de aceite de cocina usado (ACU) este programa es liderado por la empresa ECOGRAS que dio inicio a su actividad en el ao 2010 en la ciudad de Medelln.

  • CONTEXTUALIZACION Para la produccin de biodiesel, es necesario conocer un sondeo de merca-do en lo que aceite de cocina usado se refiere. Para esto se escoger sola-mente el mercado nacional y al cual se enfocar con mayor precisin; dicho esto a continuacin se plantea la produccin de aceite de palma en Colom-bia, y saber qu cantidad se consume de dicho aceite para luego determinar la cantidad de aceite desperdiciado despus de su uso, la cual va a ser utili-zada para la produccin de biodiesel. PRODUCCION DE ACEITE DE PALMA EN COLOMBIA La produccin nacional de aceite de palma sigue teniendo una buena din-mica y ha mantenido el comportamiento nacional de los ltimos aos. En marzo del 2013 aument a 98 mil toneladas, por lo que en el primer trimes-tre del 2013 alcanz las 285 mil toneladas superando un 9% con respecto al ao pasado. Esto refleja un buen comportamiento en zonas productoras del aceite de palma en el pas, tales como la zona oriental y la zona central, quienes cre-cieron un 23 % y 9 % respectivamente frente al ao anterior 2012. Tabla No. 1 Evolucin de la produccin de palma por zonas palmeras. pe-riodo Enero Marzo 2012/2013 (miles de toneladas)

    Fuente: Sipsa, Fedepalma. Por su parte, el rea sembrada en palma de aceite ascendi a 477 mil hectre-as en el ao 2013, mostrando un crecimiento de 5.4 % frente al ao 2012; pero este comportamiento es inferior a la tasa de crecimiento promedio anual de 7.2 % observada entre los aos de 2009 y 2013. De igual manera, la produccin de almendra de palma lleg a 224.5 miles de toneladas el ao 2013 con un crecimiento de 4 %, frente las 215.4 miles de to-neladas de 2012, en consecuencia la produccin de aceite de palmisete estuvo alrededor de 85 y 112 mil toneladas, respectivamente.

  • Por otro lado, se espera que la produccin de aceite de palma tenga un buen desarrollo en el presente ao ya que se desea que este alrededor de 1.160.000 toneladas, equivalente a un crecimiento de 11,4 % sumndole adems de la expectativa de un mejor comportamiento en variables econmicas como la tasa de cambio, que impactan de manera significativa al sector pamicultor. CONSUMO DE ACEITE EN COLOMBIA

    Desde hace una dcada, los aceites vegetales, llmese de palma, algodn, oliva, maz, canola, girasol y soya, han ganado espacio.

    En la Encuesta de ingresos y Gastos de Hogares, efectuada por el Departa-mento Administrativo Nacional de Estadsticas, Dane, y que se aplica a una canasta familiar actualizada, se encontr que 70% de los hogares consume aceites y grasas, de los cuales 70% son vegetales (palma, maz, girasol y so-ya). Hoy, de acuerdo con el Dane, el peso de ese consumo es de 0,8%, cifra muy parecida a la que una familia recurre para la adquisicin de artculos esco-lares. Es decir, el aceite vegetal de las papas fritas en esa canasta, tiene similar importancia a los cuadernos y uniformes de los infantes que recurren a su for-macin acadmica durante un ao.

    A continuacin se presenta una tabla de datos donde proporciona informacin de ventas de palma de aceite en el mercado nacional, adems de exportacio-nes en lo que se refiere al mes de Marzo del ao 2013; donde indica que las ventas de aceite en el mercado nacional cayeron un 1,4 % , es decir unas 221 mil toneladas, cerca de 3 mil toneladas menos con respecto al ao 2012. Por su parte se habla tambin de que las ventas de exportacin han crecido y que en el primer trimestre registro un acumulado de 36 mil toneladas, es decir un 14% ms que el ao 2012. Tabla No. 2 Colombia. Balance estimado de oferta y demanda de aceite de palma (miles de toneladas).

    Fuente: Sispa, DANE, Clculos UGCE fedepalma

  • Adems de esto la tabla No. 2 proporciona informacin de consumo estimado, segn fedepalma la cual tiene una variacin negativa es decir un -0,6 % menos de consumo respecto al ao 2012 ya que el acumulado del primer trimestre del ao 2013 est en 260,1 miles de toneladas, mientras que en el ao de 2012 estuvo en 0,7 miles de toneladas ms. A pesar de que el primer trimestre el consumo baj, segn fedepalma el con-sumo aparente de palma al final del ao alcanz 984.000 toneladas, frente a las 910.000 toneladas registradas al ao anterior, reflejando un incremento al ao de un 8 %, esto implica que el consumo per cpita de aceite esta alrededor de 20,8 kilogramos en Colombia. BIODIESEL El biodiesel es un combustible no derivado del petrleo, es de origen vegetal, se presenta en estado liquido y consiste en esteres que se pueden derivar tan-to de la transesterificacin de los triglicridos, presentes en los aceites vegeta-les (soya, girasol, palma y otros), como de la esterificacin de los cidos grasos libres. Sus propiedades son similares a las del diesel convencional y puede ser utilizado como sustituto o en mezclas. Al ser un combustible obtenido de fuentes naturales tiene caractersticas que hacen de su uso un mecanismo favorable al medio ambiente. PORQUE PRODUCIR BIODIESEL Los biocombustibles constituyen una alternativa energtica frente a la depen-dencia de los productos derivados del petrleo, cada vez ms escasos. El petrleo no es un recurso renovable y esto ha llevado a que se desarrollen nuevas formar de producir combustible a partir de recursos renovables, princi-palmente a partir de materia prima comestible y de aceites tanto vegetales co-mo animales (caa de azcar, maz, yuca, remolacha, ) pero debido a la enorme polmica a nivel mundial en relacin al posible desabastecimiento de alimentos derivado de la produccin masiva de biocombustibles, se necesita buscar otras fuentes de produccin con mayor nfasis en biomasa residual de procesos industriales - los llamados biocombustibles de segunda generacin. La produccin de biodiesel a partir de aceite de cocina usado es una nueva alternativa de produccin donde no se afecta el abastecimiento de alimentos y se le da un uso a la materia residual tomando como base que entre el 70%. y el 90% del costo de produccin de biodiesel dependen de la materia prima que se use. Los principales criterios para la produccin de biodiesel son:

    Abastecimiento energtico Desarrollo Agroindustrial

  • Sostenibilidad Ambiental Desarrollo Agrcola Generacin de empleo Mejoramiento en la calidad de los combustibles

    Las razones para el uso de biodiesel son principalmente dos:

    Su naturaleza biodegradable y renovable lo convierte en una alterna-tiva de desarrollo sostenible.

    La reduccin de la emisin de contaminantes al medio ambiente en comparacin con el diesel convencional.

    PLANTAS COLOMBIANAS PRODUCTORAS DE BIODIESEL EN FUNCIO-NAMIENTO En Colombia actualmente existen 9 empresas productoras de biodiesel con una capacidad de produccin de 581000 Toneladas por ao. En la tabla 3 se nom-bran las empresas y su capacidad de produccin. Tabla 3. PLANTAS PRODUCTORAS DE BIODIESEL EN COLOMBIA

    Fuente: Federacin Nacional de Biocombustibles de Colombia. Con respecto a la tabla 3, tanto la produccin como las ventas del biodiesel han aumentado cada ao, ya que la demanda interna del pas aumenta. Las ventas totales en el ao 2013 de biodiesel en Colombia son de 505.705 toneladas por ao. La empresa que mayor produccin en una capacidad de (toneladas/ao), es la de Aceites Manuelita, empresa ubicada en el departamento del Meta y

  • que desde el 2010 produce 120.000 ton/ao; luego la empresa Bio D con 115.000 ton/ao y ms adelante a la empresas que menor produccin tiene quien son Romil de la Costa y Biodiesel de la Costa con una baja produc-cin de 10.000 ton/ao respecto a las dems. Segn la CEPAL (Comisin econmica para Amrica Latina y el Caribe), Brasil, Argentina y Colombia son los nicos pases latinoamericanos que figuran entre los principales productores de biocombustibles (bioetanol y biodiesel), segn su ltimo estudio; lo cual hace un pas con mayores ventajas en el sector industrial y en la investigacin a combustibles alternos al petrleo, quienes marcan en un amplio rango en el mercado mundial. PRODUCCION DE BIOSIESEL EN COLOMBIA En la produccin de biodiesel en Colombia se emplea Aceite de palma como materia prima dados los desarrollos alcanzados en este sector. En este senti-do, Colombia tiene una posicin privilegiada frente a muchos otros pases al ser el mayor productor de aceite de palma en Latinoamrica y el quinto en el mundo. El aceite de palma es uno de los principales aceites vegetales y ha lle-gado a convertirse en el de mayor produccin a nivel mundial. Es el cultivo oleaginoso que mayor cantidad de aceite produce por unidad de rea sembra-da y por lo tanto, es la materia prima que ofrece mejores posibilidades para su produccin a nivel nacional. A continuacin se observa en la tabla 4 los datos de produccin y venta de biodiesel desde el ao 2009 hasta el ao 2013.

    PRODUCCION DE BIODIESEL EN COLOMBIA (Tabla 4)

    Ao Produccin (Ton) Ventas (Ton) 2009 169411 169065

    2010 337713 337718

    2011 443037 -

    2012 489991 488187

    2013 503337 505708 Fuente: Federacin Nacional de Biocombustibles de Colombia. En el grafico 1 se muestra la proyeccin del consumo de diesel en colombia realizada por la UPME, los Volmenes estn expresados en miles de toneladas por ao Grafica 1. PROYECCION CONSUMO DE DIESEL EN COLOMBIA (Ton / ao)

  • Biodiesel Gasolina Fuente: Colombia. Unidad de Planeacin Minero Energtica. UPME La demanda a unos aos aumentara de manera lineal y constante ya que el uso a nuevas alternativas de combustibles tambin aumenta, mientras los pro-ductos del petrleo bajaran debido a la escases que a un tiempo futuro, y a el nmero de motores que funcionan con biodiesel quienes sern adaptados a este combustible para su mayor rendimiento; de igual forma aumentara los pre-cios. Esta proyeccin ser excelente para el desarrollo de empresas productoras del biodiesel, y mayor aun si se quiere producir a partir de desechos de aceites, puesto que genera menor contaminacin ambiental, ms produccin y mejor rentabilidad. PRODUCCION MUNDIAL DEL BIODIESEL En la actualidad el biodiesel se limita bsicamente en Europa, donde se con-centra el 90% del consumo y produccin, sin embargo con la alta demanda que se est dando en otros pases como en los latinoamericanos y americanos, se espera que cambie en los prximos aos con el incremento de produccin en Estados Unidos y Brasil. Grafica 2. Produccin del Biodiesel en la Unin Europea

  • Esta situacin se da gracias a la estructura de impuestos, quienes benefician el uso del biodiesel. La produccin de biodiesel creci 1.9 millones en el 2004 a 3.2 millones de toneladas en 2005. Se tiene previsto que para el 2020 el biodiesel correspondera al 20% de disel empleado en Brasil, Europa, China e India, adems de que Europa pueda que tenga algunas limitaciones para incrementar su produccin, se beneficiarn mucho las oportunidades en pases latinoamericanos. Tabla 5. Principales productores de biodiesel

    PAIS MILLONES DE LITROS

    Alemania 1896

    Francia 559

    Italia 450

    Estados Unidos 284 Fuente: European Biodiesel Board. Citado por Colombia. Unidad de Planeacin Minero Energtica. Desa-rrollo y consolidacin del mercado de biocombustibles en Colombia. Junio de 2007. Segn Oil World, la industria global de biodiesel estaba logrando un crecimien-to lento en el ao 2013 ya que solo subi un milln de toneladas interanuales, a diferencia de aos anteriores donde increment 3.7 millones de toneladas en 2011 y 1.3 millones de toneladas en 2012. TAMAO DEL PROYECTO En Colombia se consume cerca de 984000 toneladas de aceite de cocina al ao1 con un incremento aproximado del 8% anual de todo este aceite que se consume una tercera parte se desecha2 lo cual es una cantidad bastante con-

    1 Dane Estudio ao 2013

    2 Ecogras Colombia - Empresa recolectora de aceite de cocina usado.

  • siderable, en Colombia la recoleccin del aceite no est implementada a nivel nacional, pero ya existe una empresa Ecogras que est situada en la ciudad de Medelln la cual se dedicada a la recoleccin del aceite de cocina usado. No todo el aceite que se desecha se puede recolectar debido a que en los hogares no se tiene la costumbre de hacerlo pero en restaurante, asaderos, la cantidad de aceite que se desecha es bastante lo que permite que la recolec-cin en estos lugares sea un beneficio tanto para el restaurante, como para el productor evitando que estos desechos sean tirados por la caera producien-do contaminacin. En el proyecto se pretende disear la planta capaz de procesar todo el aceite que se pueda recolectar en Colombia teniendo en cuenta que del aceite que se desecha solo se puede recolectar cerca de un 70%.

    Tabla 6. Clculos aceite desechado y posible recoleccin.

    ACEITE CONSUMIDO 984000 Toneladas ao

    ACEITE DESECHADO 328000 Toneladas ao

    RECOLECCION DE ACEITE 229600 Toneladas ao Fuente: Este trabajo La planta a disear tendr que procesar 229600 toneladas de aceite por ao. Un ao tiene 365 das, en Colombia por lo general por cada ao ay 20 das fes-tivos y en el ao ay 52 das domingos por lo que para Colombia los das labora-les son 293 por cada ao. Por da la planta tendr que procesar 783.6 toneladas de aceite de cocina usa-do que es un equivalente aproximado de 851740 litros por da.

    PROCESASIMIENTO DE ACEITE DE COSINA USADO PARA LA OBTEN-

    CION DE BIODIESEL El proceso consta de cuatro etapas importantes.

    1. PURIFICACION DEL ACEITE DE COCINA USADO: El objetivo es retirar restos de comida que contenga el aceite y deshidratarlo para evitar la forma-

    cin de jabones en la transesterificacin.

    1.1. FILTRACION: Retirar slidos del aceite 1.2. SECADO: Retirar agua contenida en el aceite.

  • 2. ANALISIS DEL ACEITE SECO: El objetivo del anlisis es determinar qu cantidad de catalizador es necesario para la transesterificacin y consiste en

    medir la acidez del aceite seco obtenido.

    2.1. ANALISIS Y CARACTERIZACION DEL ACEITE SECO: Tomar una

    muestra de aceite seco y realizarle varias titulaciones.

    3. TRANSESTERIFICACION: En la transesterificacin de triglicridos (aceite)

    los cidos grasos (esteres) se separan de la glicerina , el alcohol (metanol)

    se une a los cidos grasos formando metilsteres (BIODIESEL) y el catali-

    zador (NaOH) estabiliza la glicerina.

    3.1. METOXIDO DE SODIO : Es el reactivo que resulta de la mezcla de

    alcohol con el catalizador (metanol + hidrxido de sodio ).

    3.2. REACCION DE TRANSESTERIFICACION:

    3.3. DECANTACION: La glicerina se posa en el fondo del recipiente mientras que el biodiesel en la parte superior. Por decantacin reti-

    ramos todo la glicerina formada y nos queda biodiesel.

  • 4. PURIFICACION BIODIESEL: Consiste en retirar toda impureza y sucieda-des que pueda contener el biodiesel.

    4.1. LAVADO: 4.2. SEPARACION: 4.3. EVAPORACION: Una mnima parte del agua de lavado no se al-

    canza a sedimentar por lo que es necesario retirarla mediante la

    evaporacin.

    ANEXOS

    - Diagrama de bsico de flujo

    - Diagrama de bloques.

    BALANCE DE MATERIA

    Para el balance de materia es necesario conocer las partes de cada proceso, es decir el proceso de filtracin, evaporacin y donde ocurre las reacciones o reactor. En la grfica No. 3 se observa un esquema de diagrama de bloques general de la produccin de biodiesel, el cual se toma como referencia para el acompaamiento de resultados. Grafica No.3 Diagrama de bloques del proceso de obtencin de biodiesel.

    Fuente: este trabajo Adems tambin es necesario conocer la composicin y algunas relaciones para el posterior clculo de los balances de materia.

  • - Composicin aceite usado: Porcentaje de solidos 0.3% Porcentaje de agua 0.4 %

    - Relaciones: El metanol debe ser un 20% del aceite a procesar. Por cada litro de aceite a procesar se utilizara entre 6 y 7 gramos de

    hidrxido de sodio. Aproximadamente el 90% del aceite se transforma en biodiesel. La glicerina obtenida es de 0.125 litros por cada litro de aceite procesa-

    do.

    Se toma la cantidad de volumen a manejar dicha anteriormente (Tamao del

    proyecto) y a partir de este obtendremos una masa, el cual se lo transforma

    con ayuda de la densidad del aceite de cocina usado, se dice que su densidad

    est dentro del rango de 0.8 a 0.9 g/cm.

    Entonces:

    Se pasa los litros de aceite a masa de aceite 851000Loil

    = 851m como densidad = m/v, despejando masa de ob-tiene que m = densidad*v

    m = 880Kg/m * 851m

    m = 748880 kg el tiempo se manejara por das o sea el flujo 1 = 748880kg/da

    1 Etapa

    Relacin nmero 1

    Porcentaje de solidos 0.3 %, Es decir que F3 = 0.003*F1

    F3 = 0.003*waceite*F1, pero como solo entra aceite la composicin es 1, wa-

    ceite= 1, por lo que:

    F3 = 0.003*(748880Kg/da)

    F3 = 2246.64 kg/da.

    Fentra = Fsale, pero las salidas son dos entonces se tiene:

    F1 = F2+F3, Se despeja F2

    F2 = F1-F3

    F2 = 748880 kg/da 2246.64 kg/da

    F2 = 746633.36 Kg / da

    2 Etapa

    Relacin nmero 2

  • Porcentaje de humedad 0.4%, Es decir que F4 = 0.004*F2

    F4 = 0.004*746633.36 Kg / da

    F4 = 2986.53344 kg/da

    ENTRA = SALE

    F5 = F3 F4

    F5 = 743646.82 kg/dia

    3 Etapa Relaciones:

    -El metanol debe ser un 20% del aceite a procesar. Es decir que F6 = 0.2F5

    F6 = 0.2*(743646.82 kg/da)

    F6 = 148729.36 kg/dia.

    -Por cada litro de aceite a procesar se utilizara entre 6 y 7 gramos de hidrxido

    de sodio. Es decir que si vamos a la ecuacin de la densidad, quien plantea la

    relacin entre masa y volumen, de acuerdo a esto se tiene que la densidad del

    aceite es de 880 kg/m

    Entonces:

    = 0.88/, tenemos que por cada litro hay 0.88 kg de aceite, lue-

    go se plantea la relacin de masa de NaOH con los litros de aceite, o sea que

    En 0.88 kg deben utilizarse 0.007 kg de NaOH, entonces con 743646.82 kg de

    aceite debern agregarse 5195.37kg de NaOH que es correspondiente al flujo

    7.

    Entonces, F7 = 5919.37 kg/dia de NaOH.

    Reaccin:

    CH3OH + NaOH CH3ONa + H2O

    En esta reaccin ah que determinar el reactivo lmite y partir de este podremos

    calcular estequiomtricamente el flujo 9 y posteriormente el flujo8

    CH3OH + NaOH CH3ONa + H2O

    14879.3 kg CH3OH + 5919.37 kg NaOH X cantidad de CH3ONa

    Procediendo a calcular el reactive limite 14872936.23 1332.04 1313 = 4641990.13 591937 139.9 131 = 147984.253

  • Se sabe que el reactivo limite es el valor nmero de moles que se obtiene por

    cada reactivo, es decir que el reactivo limite en esta reaccin ser el NaOH.

    Por lo tanto es el reactivo que determina la reaccin ya que es el quien se ago-

    ta ms rpido.

    147984.253 .

    = 7995589.023 =7995.583 De esta manera el flujo 9 es el metxido de sodio que ser dirigido para el re-

    actor en donde se obtiene finalmente el biodiesel.

    F9 = 7995.58 Kg / dia

    4 Etapa Relaciones:

    -Aproximadamente el 90% del aceite se transforma en biodiesel.

    Es decir que F11 = 0.9*F5

    F11 = 0.9*(743646.82 kg/dia)

    F11 = 669282.138 kg/da -La glicerina obtenida es de 0.125 litros por cada litro de aceite procesado.

    Para calcular el volumen de aceite purificado a procesar en litros (L), utilizamos

    y despejamos de la frmula de la densidad, d = m/v, despejando v = m/d

    V = 743646.82kg/880 kg/m

    V = 845.053m *

    = 845053.20L

    Dice la relacin que se obtiene 0.125L de glicerina por cada litro de aceite, por

    lo tanto en 845053.20L de aceite abran 105631.65L de glicerina que se obtiene.

    Ahora para calcular en un flujo msico se vuelve a convertir las unidades a kg 105631.65 11000 = 105.631 880 = 9295.852 Se obtiene que F10 = 92955.852 kg/da

    Se puede comprobar estos resultados con la formula general de balance de

    materia con reaccin. SALIDA = ENTRA + GENERA

    Entonces: F5 + F9 = F11+F10+GENERA

    743646.82 Kg/dia + 7995.58 kg/dia = 669282.58 kg/dia + 92955.852 kg/dia

  • 751642.4 kg/dia = 762238.432 kg dia

    Es decir que en el reactor de la etapa 4 se han generado 10596.0.32 kg mas

    PARAMETROS ANALITICOS DEL ACEITE Y DEL BIODIESEL.

    1. ACEITE

    Es un triglicrido insaturado. Los componentes son un radical glicerilo (gliceri-na) al que van unidos tres radicales carboxilos insaturados, generalmente son tres grupos del acido oleico. 1.1. CALIDAD DEL ACEITE

    Los principales parmetros del aceite que pueden afectan en la produccin y en la calidad del Biodiesel son. - ndice de acidez. - ndice de yodo. - Contenido de humedad e impurezas.

    1.1.1. ndice de acidez. Es el contenido de cidos grasos libres del aceite,

    este contenido afecta en la produccin del biodiesel debido a que en

    la reaccin de transesterificacin del aceite se usa hidrxido de sodio

    como catalizador, y los cidos grasos libres reaccionan con este para

    formar jabn y aceite, lo cual no debe suceder en la transesterifica-

    cin.

    A mayor ndice de acidez del aceite menos es el rendimiento y la ca-lidad del Biodiesel. El ndice de acides se mide al aceite seco, (despus del filtrado y deshidratado) se puede realizar mediante la titulacin o valoracin del aceite con hidrxido de sodio y se puede expresar como. - mg de NaOH por g de aceite. - % de cidos grasos libres.

    1.1.2. ndice de yodo. Mide el grado de instauracin del aceite, es decir, el contenido de dobles enlaces en la cadena de carbono.

  • A mayor ndice de yodo el aceite se solidifica a menores temperatu-ras. El aceite tendr un punto de congelacin muy bajo permitiendo su uso en climas muy fros.

    1.1.3. El aceite de cocina usado esta expuesto muchas veces al aire libre en las pailas y recipientes de cocina, en la cual reciben humedad del

    ambiente, tambin cuando se reciclan muchos restos de comida

    quedan en el.

    La reduccin de la cantidad de humedad e impurezas es un factor que ayuda a que el procesos de produccin tenga un mejor rendi-miento, esta reduccin es muy sencilla debido a que las impurezas se eliminan mediante filtros y la cantidad de humedad mediante el deshidratado (calentamiento del aceite)

    2. TIPO DE CATALIZADOR Y CONCENTRACION Se tiene que entre NaOH, NaOCH3 y KOH, los tres catalizadores tienen altos rendimientos. Sin embargo, el hidrxido de sodio, tiene un rendimiento ms alto con respecto a los otros dos catalizadores alcalinos en el porcentaje de conte-nido de steres, para el valor de 1.1 % en peso de catalizador. El proceso se lleva a cabo si aparecen iones de metxido en la reaccin inter-media. Los hidrxidos alcalino-trreos, alcxidos y xidos catalizan la reaccin ms lentamente60. La actividad cataltica del xido de magnesio, hidrxido de calcio, xido de cal-cio, metxido de calcio, hidrxido de bario y, por comparacin, hidrxido de sodio se ha evaluado en la transesterificacin del aceite de cocina usado. De ellos, el hidrxido sdico ha producido la mayor actividad cataltica. 2.1 RELACIN MOLAR ALCOHOL: ACEITE Una de las variables ms importantes que afectan al rendimiento del proceso es la relacin molar del alcohol y los triglicridos. La transesterificacin es una reaccin de equilibrio que necesita un exceso de alcohol para conducir la reac-cin al lado derecho. Para una conversin mxima se debe utilizar una relacin molar de 7:1 con aceite de cocina usado y metanol, desconocindose la con-centracin de catalizador y la temperatura de reaccin para estos resultados. En cambio un valor alto de relacin molar de alcohol afecta a la separacin de glicerina debido al incremento de solubilidad. Cuando la glicerina se mantiene en la solucin hace que la reaccin revierta hacia la izquierda, disminuyendo el rendimiento de los steres. La formacin de ster etlico comparativamente es ms difcil que la de ster metlico, especialmente la formacin de una emulsin estable durante la etan-lisis es un problema. El etanol y el metanol no se disuelven con los triglicridos a temperatura ambiente y la mezcla debe ser agitada mecnicamente para que haya transferencia de masa. Durante la reaccin generalmente se forma una emulsin, en la metanlisis esta emulsin desciende rpidamente formndose una capa rica en glicerol quedndose en la parte superior otra zona rica en ster metlico. En cambio en la etanlisis esta emulsin no es estable y compli-ca mucho la separacin y purificacin de los steres etlicos.

  • 3. OBTENCION DEL BIODIESEL El Biodiesel se obtiene de la reaccin de transesterificacin o alcoholi-sis de esteres. Esta reaccin qumica consiste, dicho de manera sencilla, en sustituir una molcula de alcohol pesado (glicerol) presente en los aceites y grasas por una molcula de alcohol liviano (metanol o etanol). Durante este proceso se obtiene como coproducto el glicerol, sustancia qumica de amplia gama de usos en la industria de farmacia, cosmtica y otras.

    Segn la reaccin global terica, por cada 100 kilogramos de aceite o grasa y 11 kilogramos de metanol, se obtienen 100 kilogramos de Biodiesel y 11 ki-logramos de glicerol; lo que se traduce como el 100% de ndice de conversin de aceite o grasa en Biodiesel.

    En la prctica, y con las condiciones ptimas de operacin, es posible al-canzar ndices hasta del 99% de conversin.

    3.1 NORMAS Y ANALISIS DEL BIODIESEL Para un anlisis del biodiesel, existen normas estandarizadas que especifican que cualidades fisicoqumicas debe tener el biodiesel. En la actualidad se han publicado dos Normas que renen los estndares para Biodiesel segn los criterios de varios pases, sin embargo estas normas son muy recientes y aun se encuentran en proceso de evolucin. La EN 14214 y A.S.T.M D 6751, normas Europeas y Norteamericanas, res-pectivamente; son un marco de referencia para la evaluacin del Biodiesel elaborado. Sin embargo, es necesario resaltar, que las propiedades fisicoqumicas de este biocombustible han de ser evaluadas por la materia prima utilizada, los parmetros que son funcin del proceso de elaboracin y los que son funcin del post-procesamiento. De esta manera, podra resumirse:

    Parmetros que dependen de los aceites o grasas utilizados: Son aquellos que se ataen al origen y la variedad en las mismas. Se refieren al contenido de mono-, di- y triglicridos; contenido de fsforo y azufre, ndice de yodo; nmero de cetanos; entre otros. Parmetros de dependen del proceso de elaboracin: Son aquellos que corresponden a las condiciones y tecnologas aplicadas en la elabora-cin, entre ellos pueden mencionarse el contenido de esteres o ndice de conversin; viscosidad, densidad, glicerol ocluido, entre otros.

    Parmetros que dependen del post-procesamiento: Son aquellos

  • que dependen del tratamiento, manipulacin y almacenaje del Biodiesel, en-tre ellos se pueden nombrar pH, contenido de alcohol, punto de inflamacin, glicerol libre. En la siguiente tabla se puede apreciar las propiedades por las cuales debe regirse el biodiesel producido, segn las normas ASTM D975. Tabla no. 7 propiedades del biodiesel vs propiedades del petrleo

    3.1.2 RESULTADOS Y DISCUSION Se consult algunos resultados hechos en una planta piloto y a escala laborato-rio en , con distintas relaciones molares de aceite/alcohol. Tabla No. 8 resultados de las pruebas, obtenidas en laboratorio (relacin molar aceite/alcohol 1:6)

    Fuente: EN LINEA: www.journals.elsevier.com/energy-for-sustainable-development/ Tabla No. 9 Resultado de las pruebas a escala piloto (relacin} molar acei-te/alcohol 1:4)

  • Fuente: EN LINEA: www.journals.elsevier.com/energy-for-sustainable-development/ Tabla No.10 Resultados de las pruebas a escala piloto (relacin molar acei-te/alcohol 1:6)

    Fuente: EN LINEA: www.journals.elsevier.com/energy-for-sustainable-development/

    DISEO TANQUE DE ALMACENAMIENTO

    En Colombia al igual que otros pases del mundo, el diseo y calculo de tan-

    ques de almacenamiento, se basa en normas STANDAR A.P.I. 650 para tan-

    ques de almacenamiento a presin atmosfrica y STANDAR A.P.I. 620 para

    tanques de almacenamiento sometidos a presiones internas cercanas a

    1kg/cm2 .

    El STANDAR A.P.I. 650 cubre tanques de almacenamiento de lquidos y que

    estn construidos con acero con el fondo uniformemente soportado por una

    cama de arena, grava, concreto, asfalto, etc.

    ALMACENAMIENTO:

    El aceite a almacenar es de 851740 litros, por cuestiones de manejo, tiempo de

    llenado y de vaciado del tanque, se decide almacenar esta cantidad en 10 tan-

    ques de las mismas dimensiones, cada tanque entonces tendr que almacenar

    85174 litros.

  • TIPO DE TANQUE

    Tanque cilndrico vertical de fondo y tapa plana, este tipo de tanques permi-

    ten almacenar grandes cantidades volumtricas con la limitante que solo pue-

    den usar a presin atmosfrica o presiones relativamente pequeas.

    TIPO DE TECHO

    Para el almacenamiento de lquidos no voltiles como agua, diesel, asfalto,

    petrleo crudo, etc. se utiliza techo fijo

    Materiales El material para fabricar el tanque de almacenamiento de aceite de cocina usa-

    do, ser de acero inoxidable 304, ya que para este tipo de tanques se tiene en

    cuenta recomendaciones como, esto con el fin de minimizar la contaminacin

    con humedad u otras substancias: - Todo material utilizado en la construccin de depsitos y de equipos auxiliares debe ser un material inerte a los aceites y grasas, es decir de-

    ben ser de grado alimenticio. - El acero inoxidable es generalmente el material preferido para distintos tipos de aceites crudos, semi-refinados, grasas y usados. - Termmetros que contienen mercurio no deben ser utilizados. - Calentadores y agitadores en el caso de que se requiera, tambin deben ser de acero inoxidable.

    Debido a que son aleaciones de Hierro (Fe) y Cromo (cr), lo cual se destacan

    por su resistencia a la corrosin y a sus propiedades mecnicas como se pue-

    de observar en la tabla No.

    H D

  • Tabla No.11 Propiedades qumicas y mecnicas del acero inoxidable 304

    Fuente: Productos para la industria, acero inoxidable. METAZA.

    DIMENSIONES DEL TANQUE

    Los clculos de las dimensiones se hacen en base al volumen a almacenar,

    segn normas un tanque de almacenamiento por seguridad no debe estar lleno

    a ms del 80% de su capacidad.

    = 0.8 = 851740.8 = Para que el tanque cumpla con la norma de seguridad debe tener un volumen

    de 106467 litros aproximadamente 106,5 m3.

    En el clculo de las dimensiones tomamos la siguiente relacin. El dimetro del

    tanques deber ser 3/4 de su altura.

    Con la ecuacin definida calcularemos cual es la altura del tanque y utilizando

    la relacin su dimetro.

    H H

    = = (342 ) = 964

    El volumen de nuestro tanque se expresara como

  • 106.5 = 964 Realizando la operacin da que la altura del tanque debe ser de 6.2 metros, y

    que su dimetro tiene 4.7 metros.

    Altura 6.2 metros

    Dimetro 4.7 metros

    Volumen 106.5 m3

    Espesor Se tomaron en cuenta las siguientes ecuaciones para los clculos de espesor de la pared como del fondo. Es necesario saber con que material se trabaja, en este caso acero inoxidable 304. - Espesor pared:

    tcilindro = p*R/(0.9*s-0.6p) (Ulrich, 1986)3 Dnde: r : radio del cilindro, cm t (s) : tensin mxima admisible del material, kg/cm p: la presin que ejerce el fluido, altura del fluido, Pa

    El acero inoxidable 304 tiene un lmite elstico de 2600 kg/cm. Por lo tanto la tensin mxima admisible es

    . = 1733kg/cm El tipo de soldadura es a tope con penetracin total y adoptamos un coeficiente de soldadura del 0.85, por lo tanto 26001.5 = 1733kgcm 0.85 = 1473 1500kg/cm Es decir que la tensin admisible que soportaran todos los depsitos ser de 1500 kg/cm. Partiendo de estos valores y conociendo las dimensiones del tanque (Tabla No.8), se har el clculo respectivo para encontrar el espesor de la pa-red del tanque de almacenamiento de aceite de cocina usado. Para calcular la presin, se debe tener en cuenta los siguientes clculos, co-rrespondientes a los clculos de presin, donde P = peso especfico* altura del fluido, luego remplazando valores la presin sera igual a = 9123.3N/m^2*4.94m

    3 (Ulrich G. D., 1986)

  • P = 45069.102 Pascales (Pa) Entonces: tcilindro = p*R/(0.9*s-0.6p) tcilindro = 45069102 Pa*(2.35m^2) / (0.9*(147099750Pa)-(45069.102Pa)) tcilindro = 8*10^-4m tcilindro = 0.80mm Como concesin adicional se agregan al espesor 3 mm para compensar la co-rrosin de las paredes del recipiente. Es decir el espesor de la pared del tanque debe ser igual o mayor al calculado, en este caso se aproximar a 3.8 mm de espesor para las paredes del tanque de almacenamiento. - Espesor Fondo

    tfondo = (P * De) /2 t*Es+1.8p Dnde: P: Presin externa, kg/cm De: dimetro externo, cm t : tensin mxima admisible del material, kg/cm Es = Coeficiente de corrosin de soldadura.

    De igual modo, tomando como referencia la tabla No. 8 y el valor de la presin de pasto, se conoce que la presin de Pasto es igual a = 1kg/cm^2 Entonces: tcabeza = (P * De) /2 t*Es+1.8p4 tcabeza = (1 Kg/cm * 470cm)/(1500 Kg/cm)*0.6+1.8(1 Kg/cm) tcabeza = 2.60m*10^-4 tcabeza = 2.60mm Los fondos de los tanques de almacenamiento cilndricos verticales son gene-ralmente fabricados con un espesor menor al espesor del cuerpo, debido a que se encuentra soportado por una base de concreto generalmente o arena, asfal-to, los cuales soportan el peso de la columna del fluido almacenado. Es decir el espesor del fondo se aproxima a 2.6 mm por algunas normas de seguridad. Teniendo en cuenta que la presin que ejerce el fluido sobre la pared, vara de acuerdo a la altura, en este proyecto se pretende dividir el tanque de almace-namiento en 3 partes, es decir de 2.06m cada parte donde se calcular sus respectivos espesores. 4EN LINEA:www.ugr.es/~aulavirtualpfciq/descargas/documentos/Disenio_Tanques_Almacenamiento.pdf

  • Altura (m) Tcilindro (mm) 2.06 3.141 4.12 3.283 6.18 3.42

    DISTRIBUCION EN PLANTA

    La misin es encontrar la mejor ordenacin de las reas de trabajo y del equi-po, con el fin de conseguir la mayor economa en el trabajo al mismo tiempo que la mayor seguridad y satisfaccin de los trabajadores y operarios. Esto implica la ordenacin de los espacios necesarios para el movimiento del material, en nuestro caso la materia prima (aceite usado de cocina) y de los productos (biodiesel y glicerina), almacenamiento de estos, equipos y lnea de produccin de igual forma los equipos industriales. Todo esto con el objetivo de que se recorran distancias mnimas para el movimiento del material, de igual forma que reduzcan los esfuerzos para los trabajadores y una organizacin a detalle para reajustes o modificaciones de la planta. Para empezar se selecciona el terreno donde se construir la planta, ya que este debe estar localizado en lo posible cerca a la fuente de materia prima o de la distribucin del producto, con esto definido se pasa a seleccionar el terreno en s y determinar el rea de este, de acuerdo a las necesidades de los equi-pos y las redes de distribucin de la planta. Para una planta productora de bio-diesel se cree un rea estimada de 2 hectreas, para una buena ordenacin de espacios amplios y cmodos, tanto de la planta como de las oficinas necesa-rias para los trabajadores. Como en la planta nos llegaran meteras primas como el aceite de cocina usa-do, otros como el metanol necesario para la reaccin de transesterificacin y el catalizador a usar, que en nuestro caso es el hidrxido de potasio, se dispone de una seccin donde se almacenaran estos materiales mencionados. En el caso del aceite se almacena en 10 tanques de 106 m^3 a este aceite se le de-be hacer unas serie de proceso para purificarlo y tratarlo correctamente por lo que habrn maquinarias en esta seccin como la de filtrado y secado; tambin para el metanol que por seguridad debe estar almacenado a una distancia pru-dente de la produccin Despus de mencionar el rea donde se almacena las materias primas, pasa-mos a ver en detalle la distribucin de la maquinaria donde se da la produccin del producto requerido (biodiesel), aqu se encuentran algunas mquinas como un tanque de precalentamiento para el aceite, el reactor donde se produce el biodiesel, un separador de placas donde tambin se le adiciona el proceso de decantacin posterior de la glicerina, y los sistemas de lavado y purificacin del biodiesel. Posteriormente se da la etapa de almacenamiento del biodiesel en tanques de almacenamiento similares al del aceite, tambin aparece el sistema buffer o purificacin de la glicerina para la remocin de los reactivos en exceso y el tratamiento de estos para la purificacin y su posterior re-uso.

  • CARACTERISTICAS DEL ACEITE Datos obtenidos de pruebas realizadas en el Laboratorio de la Universidad Ma-riana. PH 5.9 Gravedad especifica 0.97 No inflamable No toxico Viscosidad Dinmica 0.1588 Pa*s LLENADO DEL TANQUE

    1. CAUDAL

    Tenemos un tanque de almacenamiento de 106.5 m3 el cual almacenara un volumen de 85.2 m3 de aceite al da, el proceso requiere que el tanque no se demore ms de dos horas en llenarse, para empezar con el proceso de trans-formacin, para lograr esto el caudal que se debe manejar es de 42.6 m3/hora. Equivalencia 42.6m3/h = 157 gal/minuto

    2. VISCOCIDAD DEL ACEITE

    De los laboratorios MEDICION DE DENSIDADES Y GRAVEDADES ESPECIFICAS y MEDICION DE LA VISCOCIDAD se toman los valores que se registraron y que se calcularon correspondientes a la gravedad especfica y viscosidad del aceite de cocina.

    ACEITE DE CO-CINA

    GRAVEDAD ES-PECIFICA

    VISCOCIDAD (Pa * s)

    VISCOCIDAD (SSU)

    0.97 0.1588 745 Calculo de la viscosidad del aceite en SSU 0.1588 Pa * s = 158.8 Centipoise Centistoke = CentipoiseGravedadEspeciica = 158.80.97 = 163.7Centistoke SSU = Centistoke 4.55 = 163.7 4.55 = 745SSU

    3. CABEZA DINAMICA SUCCION - NPSH Disponible = 7.5 psi - Cabeza esttica de succin en Psi Psi = Cabezaestaticadesuccion Gravedadespeciica2.31 Psi = 3.28pies 0.972.31 = . - Energa disponible para depurar friccin HPSH disponible Cabeza esttica de succin 7.5 Psi - 1.37 Psi = 6.13 Psi - Energa disponible por Pie

  • 6.133.28 + 0.82 + 1.64 = 1.068 - Energa Perdida por pie Factor de perdidas figura 10

    Se usa una tubera con dimetro nominal de 3 pulg cuyo factor de perdidas es 0.087 Factor de perdidas * Gravedad especifica = Energa perdida por pie 0.0877 * 0.97 = 0.084 Psi/pie - Perdida por friccin

    Energa perdida por pie * Longitud tubera 0.084 psi/pie * 5.74 pies = 0.482 Psi PERDIDA POR FRICCION - Perdidas por accesorios Item Detalle Cantidad Long Est

    Cant * Long

    Perdidas Psi

    1 Codo estndar 3 3 8 24 2.025 2 Valvula 1 80 80 6.75

    TOTAL PERDIDA POR ACCE-SORIO 8.775 Psi

    PERDIDAS TOTAL EN SUCCION

    Cabeza Esttica 1.37 Psi

  • Perdidas por Friccin 0.482 Psi Perdidas por accesorios 8.775 Psi

    CABEZA DINAMICA SUCCION 10.627 Psi

    4. CABEZA DINAMICA DE DESCARGA

    El dimetro nominal de la tubera de descarga es de 2 pulg ya que en la des-carga siempre se utiliza un dimetro menor que en la succin. - Cabeza esttica de descarga en Psi Psi = Cabezaestaticadedescarga Gravedadespeciica2.31 Psi = 16.77pies 0.972.31 = . - Perdidas

    Factor de perdidas figura 10 Factor de perdidas * Gravedad especifica = Energa perdida por pie 0.2 * 0.97 = 0.194 Psi/pie - Perdida por friccin

    Energa perdida por pie * Longitud tubera 0.194 psi/pie * 23.33 pies = 4.53 Psi PERDIDA POR FRICCION - Perdidas por accesorios Item Detalle Cantidad Long Est

    Cant * Long

    Perdidas Psi

    1 Codo estndar 2 3 7 21 4.074 2 Valvula 1 70 70 13.58

    TOTAL PERDIDA POR ACCE-SORIO 17.654 Psi

    PERDIDAS TOTAL EN SUCCION

    Cabeza Esttica 7.04 Psi Perdidas por Friccin 4.53 Psi

    Perdidas por accesorios 17.654 Psi CABEZA DINAMICA DESCARGA 29.224 Psi

    5. CABEZA DINAMICA TOTAL (CDT)

    CDT = cabeza de Descarga - Cabeza de Succin CDT = 29.224 10.627 CDT = 18.597 Psi

    6. POTENCIA DE LA BOMBA

    Por lo general las bombas trabajan con una eficiencia del 80%

    = 1715 = 157 18.591715 = .

  • = 1715 = 157 18.591715 0.8 = . LAVADO DEL TANQUE El consumo de agua para lavar por cada etapa es de 7 a 15 litros por cada m2 de superficie a lavar, para calcular la cantidad necesaria de agua para lavar el tanque de almacenamiento del aceite debemos calcular la superficie de este. - Superficie del tanque

    Para calcular la superficie del tanque se toma en cuenta que el tanque tiene dos tapas y una cuerpo La superficie total del tanque entonces estar determinada por A = 2 At + Ac A= 2((D/2)2) + H*2 (D/2) Remplazando las variables por las dimensiones del tanque A= 2((4.7/2)2) + 6.2*2 (4.7/2) A= 126.24 m2 La superficie total del tanque es de 126.24 m2 y es la cual se debe lavar, como por cada m2 de superficie se utilizara de 7 a 15 litros de agua para lavar, en este caso utilizaremos 10 litros entonces calculando se obtiene que la cantidad de agua necesaria para lavar el tanque es de 1262 litros por cada etapa. Cada etapa de lavado se realizara en 15 minutos

    1. CAUDAL

    CAUDAL = 1262Litros15min = 85Litrosmin = El caudal para lavado entonces ser 18gal/min

    2. VISCOCIDAD DEL AGUA

    AGUA GRAVEDAD ES-

    PECIFICA VISCOCIDAD

    (SSU) 1 32

    TAPA

    At= (D/2)2

    D

    CUERPO

    Ac= H*L

    H

    L = 2 (D/2)

  • 3. CABEZA DINAMICA SUCCION - NPSH Disponible = 7.5 psi - Cabeza esttica de succin en Psi Psi = Cabezaestaticadesuccion Gravedadespeciica2.31 Psi = 0pies 12.31 = - Energa disponible para depurar friccin HPSH disponible Cabeza esttica de succin 7.5 Psi - 0 Psi = 7.15 Psi - Energa disponible por Pie 7.154.59 + 2.46 + 0.82 = 0.90 - Energa Perdida por pie

    Factor de perdidas figura 10

    Se usa una tubera con dimetro nominal de 1 pulg cuyo factor de perdidas es 0.023

  • Factor de perdidas * Gravedad especifica = Energa perdida por pie 0.023 * 1 = 0.023 Psi/pie - Perdida por friccin

    Energa perdida por pie * Longitud tubera 0.023 psi/pie * 5.41pies = 0.124 Psi PERDIDA POR FRICCION - Perdidas por accesorios Item Detalle Cantidad Long Est

    Cant * Long

    Perdidas Psi

    1 Codo estndar 1 1 8 8 0.184 2 Valvula 1 80 80 1.84

    TOTAL PERDIDA POR ACCE-SORIO 2.024 Psi

    PERDIDAS TOTAL EN SUCCION

    Cabeza Esttica 0 Psi Perdidas por Friccin 0.124 Psi

    Perdidas por accesorios 2.024 Psi CABEZA DINAMICA SUCCION 2.148 Psi

    4. CABEZA DINAMICA DE DESCARGA

    El dimetro nominal de la tubera de descarga es de 1pulg ya que en la des-carga siempre se utiliza un dimetro menor que en la succin. - Cabeza esttica de descarga en Psi Psi = Cabezaestaticadedescarga Gravedadespeciica2.31 Psi = 20.28pies 12.31 = . - Perdidas

    Factor de perdidas figura 10 Factor de perdidas * Gravedad especifica = Energa perdida por pie 0.09 * 1 = 0.09 Psi/pie - Perdida por friccin

    Energa perdida por pie * Longitud tubera 0.09 psi/pie * 42.75 pies = 3.85 Psi PERDIDA POR FRICCION - Perdidas por accesorios Item Detalle Cantidad Long Est

    Cant * Long

    Perdidas Psi

    1 Codo estndar 1 3 2.5 7.5 0.675 2 Valvula 1 30 30 2.7

    TOTAL PERDIDA POR ACCE-SORIO 3.375 Psi

  • PERDIDAS TOTAL EN SUCCION Cabeza Esttica 8.78 Psi

    Perdidas por Friccin 3.85 Psi Perdidas por accesorios 3.375 Psi

    CABEZA DINAMICA DESCARGA 16.005 Psi

    5. CABEZA DINAMICA TOTAL (CDT)

    CDT = cabeza de Descarga - Cabeza de Succin CDT = 16.005 + 2.184 CDT = 18.189 Psi

    6. POTENCIA DE LA BOMBA

    Por lo general las bombas trabajan con una eficiencia del 80%

    = 1715 = 18 18.1891715 = 0.19 = 1715 = 18 18.1891715 0.8 = 0.23

    PLANOS DEL TANQUE Anexo: PLANO 1: Diseo del tanque de almacenamiento de aceite de cocina usado PLANO 2 : Isomtricos de tanque con tubera.

    BIBLIOGRAFIA

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    vas del sector biocombustible biodiesel de palma de aceite http://www.fedebiocombustibles.com/files/Cifras%20Informativas%20del%20Sector%20Biocombustibles%20-%20BIODIESEL(54).pdf

    BIRD ANTIOQUIA Banco de iniciativas regionales para el desarrollo de Antioquia http://www.iadb.org/intal/intalcdi/PE/2008/01682.pdf

    Ministerio de Minas y Energa - Programa de biocombustibles en Colom-bia http://www.minminas.gov.co/minminas/downloads/UserFiles/File/hidrocarburos/Programa.pdf

    OBTENCION DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE USADO DE COCI-

    NA POR TRANSESTERIFICACION EN DOS ETAPAS, CON SUS DOS TIPOS DE ALCOHOLES. CIFUENTES MANUEL FRANCISCO. 2010 Pdf

    Bombas de gran caudal Viking

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