Proyecto7 biodiesel

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    09-Feb-2017
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    Engineering

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Presentacin de PowerPoint

PROYECTO_BIODIESELIng. Alejandro Cevallos2

CURSO PROYECTO DE AUTOMATIZACION INDUSTRIAL PROYECTO 7: BIODIESELDESARROLLAR EL MARCO CONCEPTUAL DEL PROYECTODIAGRAMA DE PROCESOPROGRAMACION CON PLC O DCSIDENTIFICAR LOS LAZOS DE CONTROL Y USAR FUNCIONES PID EN EL PROGRAMADIAGRAMA P&ID EN 2D Y 3DINDICAR INSTRUMENTOS UTILIZADOS PARA LAS MEDICIONESEVALUAR COSTO DEL PROYECTO.

NATURALEZA DEL BIODIESELEl biodiesel se obtiene a partir de una gran variedad de vegetales como :soya, maz,colza o palma,

reutilizacin de aceites usado en cocina o grasa animal.

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ACEITE DE PALMA

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El aceite de palma esel ms utilizado del mundo,por delante del de soja o el de colza. Es una materia global para la elaboracin de una gran cantidad de productos de laindustria alimenticia y cosmtica. Est desplazando a las grasas hidrogenadas,

BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE DE PALMA CRUDO6El biodiesel se produce a partir de Aceite de Palma, uno de los aceites vegetales que mayor cantidad de cidos grasos.

Debido a esta situacin el aceite de palma no es recomendado para la nutricin, ya que sus cadenas pueden formar deposiciones en las vas sanguneas, adems de otros factores como la alta temperatura de fusin.

BIODIESELEl biodiesel es un combustible alternativo a los combustibles fsiles, fabricado a partir de vegetales. La combustin de motores emite a la atmsfera CO2 que es absorbida por vegetales en el proceso de fotosntesis, por consiguiente un motor de encendido por biodiesel no modifica el ciclo de carbono slo adiciona CO2 de la energa necesaria a la fabricacin del combustible

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VENTAJAS DEL MEDIO AMBIENTALES DEL BIODIESELEl Biodiesel es un combustible biodegradable que se disuelve fcilmente en la naturaleza sin crear contaminacin del ambiente, en caso de derrame accidental.

El biodiesel permite una reduccin notable de las emisiones nocivas comparativas con los combustibles fsiles. Tiene un balance neutro en CO2 porque se consume por fotosntesis el dixido de carbono emitido en vegetales que se pueden usar para fabricar de nuevo biodiesel.8

MATERIA BASE: CULTIVOS OLEAGINOSOSLas plantas vegetales utilizadas en la produccin de biodiesel son aquellas que permiten extraer su aceite, estos vegetales se llaman oleaginosos.9

ACEITES PARA LA FABRICACION DEL BIODIESEL

Lo aceites vegetales obtenidos de diferentes plantas y mezclando conAlcohol Metanol produce la transesterificacion, en ingles tienen las Denominaciones: RME :Rape Methyl Ester (aceite de colza)SME: Soja/Sunflower Methyl Ester (aceite de soya o girasolPME: Palm Methyl Ester (aceite de palma)10

11Uno de los aceites vegetales que presenta mayores ventajas, es el aceite de palma por su sostenibilidad de produccin industrial agraria. La plantacin de palma presenta altos rendimientos por hectrea. Usa menos insumos para la elaboracin de biodiesel.ACEITES PARA LA FABRICACION DEL BIODIESEL

TECNOLOGIAS DE FABRICACION DEL BIODIESEL

Hay dos tecnologas : Transesterificacion cataltica y no catalticala transesterificacion cataltica emplea una base como catalizador Alcalino como el (NaOH) hidrxido de sodio conocida como soda caustica , el (KOH) hidrxido potasio potasa caustica. Otro catalizador es el acido sulfrico (H2SO4) que es agresivo y peligroso.12

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METODOLOGIAS DE FABRICACION DEL BIODIESELLa transesterificacion cataltica bsica es una mezcla con metanol y un catalizador de carcter bsico, esta mezcla produce biodiesel y glicerina.

OTROS INSUMOS Y SUMINISTROS14Se requiere agua en el lavado del biodiesel. El efluente resultante es alcalino y tiene un contenido significativo de jabones, grasas y trazas de metanol.

Insumos opcionales: de acuerdo con las normas nacionales, antes de descargar los residuos al desage, se debe usar sulfato de magnesio como floculante. Para la neutralizacin y parcial purificacin de la glicerina se requiere cido fosfrico. Este cido tambin puede ser utilizado para facilitar y mejorar los resultados de la tapa de lavado del biodiesel, aunque no resulta imprescindible.

15DIAGRAMA BFD: TANQUES DE ALMACENAMIENTO EN LA PRODUCCIN DE BIODISEL

OPERACIN DE LA PLANTA16Se requiere 6 tanques. El tanque (T1) almacena aceite. El tanque (T2) es para el metanol.

REACTOR TANQUE T417

18HMI: PANEL DE CONTROLEl sistema debe disponer de HMI para controlar el proceso, activar los motores de agitacin (M1) y (M2), la resistencia del reactor (R1).Mostrar la temperatura del reactor, as mismo permitir digitar la temperatura de trabajo. Cuando se activen los motores debe prenderse la luces indicadoras.

19OPERACIN DE LA PLANTA Y SEGURIDAD1. Segn el diagrama de tiempos antes de operar el reactor las vlvulas (V1, V2, V3 y V4) deben estar cerradas 2.Transferir el aceite desde el tanque (T1), mediante la bomba (BM2) al reactor, cuando el sensor de mxima indique lleno, se activa3. El motor M2 de agitacin y se calienta la resistencia R1 hasta 50c

TRANSESTERIFICACIN204. En el tanque (T3) se mezcla el catalizador (potasa custica, KOH) con el alcohol (metanol). Al encender el motor M1 se agita la potasa hasta que se disuelva (mnimo 15 minutos).

21TRANSESTERIFICACIN: ACTIVACION DEL REACTOR (T4)5. Despus de haberse calentado el aceite a 50C, abrir las vlvulas (V1 y V2) y transferir todo el metxido al reactor (T4), cerrar ambas vlvulas.6. Dejar en el reactor la mezcla en agitacin por 1.5 hs y manteniendo una temperatura constante.

OPERACIN DE LA PLANTA Y SEGURIDAD22En caso de hacer varios lotes al da, pasar la mezcla utilizando la bomba de transferencia (B1) al tanque decantador (T5). dejar reposar (mnimo 8 horas). Finalmente apagar

23TRANSESTERIFICACIN : REPOSOLuego del reposo, se habrn separado dos productos: el biodiesel (arriba) y la glicerina (abajo). Drenar primero la glicerina abriendo las vlvulas V3 (en caso se haya decantado en el reactor) o V11 en caso se haya utilizado el decantador. Almacenar la glicerina en una galonera aparte.

24TRANSESTERIFICACIN : REPOSOLa glicerina se reconoce por su color marrn oscuro y porque es bastante viscosa (espesa). Al drenar, no forma espuma. Cuando el lquido se empiece a aclarar y hacer menos espeso, es que ya est saliendo una mezcla de glicerina y biodisel. En este momento, se debe cerrar la vlvula que se est utilizando, esperar unos segundos a que el contenido del reactor se asiente y, luego, volver a abrirla ligeramente, para drenar lo ltimo que quede de glicerina.

25TRANSESTERIFICACINEn el proceso de drenaje de la glicerina, usar una mscara protectora para vapores y evitar respirar cualquier emanacin, ya que la glicerina sigue conteniendo cantidades significativas de metanol. Es preciso utilizar guantes. Transferir el biodiesel al tanque de lavado utilizando la bomba. Para esto, cerrar la vlvula V3, V6, V12 y V13; luego, abrir las vlvulas V4, V5 y V7. Prender la bomba, y apagarla apenas empiece a succionar aire

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En caso de haber usado el decantador (T5), el biodiesel se puede lavar en el mismo tanque o se puede transferir al secador y realizar ah el lavado. Para esto se cierran las vlvulas V4, V6, V8, V9, V11 y V13. y se abren las vlvulas V10, V12, V5 y V7; y se hace el trasvase utilizando la bomba B1TRANSESTERIFICACIN

MANEJO DE INSUMOS QUMICOS27Es muy importante tener en cuenta que se est trabajando con insumos qumicos peligrosos: el metanol es altamente inflamable y txico por inhalacin, ingestin y contacto; el KOH es corrosivo, irritante si se inhala el polvo y quema la piel si se toca. Por ello, la adecuada seleccin de ropa y equipamiento de seguridad, as como de los materiales que estarn en contacto con estos qumicos, es fundamental.

ROPA Y EQUIPAMIENTO DE SEGURIDAD28Emplear guantes de jebe (o de preferencia de nitrilo) todo el tiempo que se trabaje con metanol y con KOH o NaOH. Enjuagar los guantes de jebe inmediatamente con abundante agua luego de manipular el KOH o NaOH, porque estas sustancias atacan el caucho. Emplear guantes de cuero cuando se trabaje con superficies calientes.2. Usar mscara con respirador para gases orgnicos y para partculas. Utilizarla obligatoriamente cuando se trabaje con metanol y con KOH o NaOH.Usar lentes de proteccin cuando se trabaje con metanol y con KOH o NaOH.4 Mandil: Uso obligatorio todo el tiempo.5 Botas de jebe:

296. Se debe contar con extintores de espuma o de polvo seco en todo lugar donde se almacene y/o manipule metanol, aceite y biodisel, o mezclas de ellos. Ubicarlos en lugares de fcil acceso y adecuadamente marcados.7. Como medida extra para casos de incendio, contar con un saco o barril lleno de arena en un lugar visible y adecuadamentemarcado.8. Contar con ducha de emergencia para casos de derrame o salpicadura con metanol o con soluciones concentradas deKOH, NaOH o cidos. Asimismo, contar con dispositivo de lavado de ojos para los mismos casos.ROPA Y EQUIPAMIENTO DE SEGURIDAD

30T1 Tanque de aceite 200 L Acero o HDPET2 Tanque de metanol200 L AceroT3 Tanque de metxido 15 L Acero inoxidable 304T4 Reactor 70 L Acero inoxidable 304T5 Decantador200 L AceroT6 Tanque de lavado/secado200 L Acero

BM1 Bomba metanol FierroBM2 Bomba manual aceiteFierroB1 Bomba de transferencia FierroF1 Filtro 1 - HDPE, celulosaC1, C2 Panel elctricoMetalV1 - V13 Vlvulas Acero inoxidable 304PLANTA DE BIODIESEL

PLANTA DE BIODIESEL

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