In s t it u t o P o lité c n ic o N a c io n a l
Escuela Superior de Ingeniería Química
Extractivas
0
Industrias
“ Diseño de una Planta Piloto para Elaborar
Jabón Aprovechando Equipo Deshabilitado” .
T
E
S
I
S
QUE PARA OBTENER EL TITU LO DE
INGENIERO
P
R
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S
QUIMICO
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N
IN DU STRIAL
T
A
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SAUL
AVENDAÑO
BACA
DOMINGO GERARDO CORONEL OROPEZA
ZALOMON
BRAVO ALVARADO
M E X I C O , DJ-
1991
I N S T I T U T O
E S C U E L A
S U P E R I O R
P O L I T E C N I C O
D E
I N G E N I E R I A
Q L I M
I C A
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N A C I O N A L
I N D U S T R I A S
T .-171
E X T R A C T I V A S
DIV ISIO N DE SISTEMAS DE TITULACION
MCRtTARÍA
0*
EDUCACIONPUSUCA
M é x i c o ,
A l(lo s)
S A U L
C .
D .
F ,
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S
P a s a n f e ( s ) :
A V E N D A Ñ O
G E R A R D O
Z A L 0 M 0 N
B R A V O
n o v i e m b r e
d e
1 9 9 0 .
G e n e r a c i ó n :
C a r r e r a :
B A C A
D O M I N G O
d e
1 9 8 5 - 1 9 9 0 .
I . Q . I .
C O R O N E L
O R O P E Z A
1 9 8 5 - 1 9 9 0 .
I . Q . I .
A L V A R A D O
I . Q . I .
P r e s e n t e .
M e d i a n t e
C .
I n g .
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T e m a
T E S I S
títu lo
y
l a
p r e s e n t e
I N O C E N C I O
Y
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T e s i s
E X A M E N
c o n t e n i d o
" D I S E Ñ O
D E
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d e
q u e
p r o p o n e ( n )
s o
c o n o c i m i e n t o
q u e
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D i v i s i ó n
..........................................................................................................................................................................
C A S T I U O . T H V ^ N
u s t e d ( e s )
O R A L ^ C O L E C T I V A
3
d e s a r r o l l a r
P A S A N T E S .
c o m o
( S E M
p r u e b a
D E
a c e p t a
M a
e s c r it a
T E S I S ) , . .
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l a
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o p c i ó n
b a j o
P L A N T A
P I L O T O
P A R A
E L A B O R A R
J A B O N
A P R O V E C H A N D O
E Q U I P O
R E S U M E N .
I N T R O D U C C I O N .
I I . I I I . I V . -
G E N E R A L I D A D E S .
S E L E C C I O N
D I A G R A f í A
M D N T A J E
Y
D E S C R I P C I O N
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P R O C E S O
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P R O C E S O
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V . -
C O N C L U S I O N E S
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P I L O T O .
P I L O T O .
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D E L
J A B O N .
R E C O M E N D A C I O N E S .
B I B L I O G R A F I A .
A N E X O S .
S e
c o n c e d e
p l a z o
e l
s i g u i e n t e s :
D E S H A B I L I T A D O . "
I . -
el
o r ! e n t a d o r
m á x i m o
d e
u n
a ñ o
p a r a
p r e s e n t a r l o
I N G .
a
r e v i v í
I
J u r a d o .
I N 0 C E N 6 I C L X & S T I L L 0
T E R A N
EL PROFESOR ORIENTADOR
I N G .
EL JEFE DE LA DIVISION DE SISTEMAS
DE TITULACION
H E C T O R
V A L D E S
P E R E Z
EL SUBDIRECTOR TECNICO
-
hu ch as c o s a s
se
ju agan
im p o s ib le s ríe h a c e r ,
a n t e s de que e stén , h e c h a s .
P lin io
A mis
padres:
l a . Sole d a d 'laca Au-’radé
>'i¿,uel \v“ndarto !"iréles
Por todo el apo y o y la c o m p r e n s i ó n
ofrecidos p a r o cl log r o de ni*
mecas.
A i’
.is h e r m a n o s :
Abi^sil
Jor^e í'i¿uel
Grir ?lda
Francisco Javier
N in fa
Yaqu e l i n
3ren d a N a y e l i
F or su constante m o t i v a c i ó n
para no detcier e en el- cauinc.
3aul Aven d a ü o
\ mis q u e r i d o s c o m p a ñ e r o s , p r o f e s o r e s y a m i g o s :
P o r
s u
a i . s i s t n ' t
y
l - ’ H
c!
b
T . a a l
r i n
A
d
a
d
a
s .
v e n d a ñ o
A C r is tin a :
De q u ien s o l o he r e c i b i d o
y l o m e jo r de e l l a
g ra n p a r t e
y
c a r iñ o
a q u ie n en
debo mi c a r r e r a .
"E n prenda de mi amor y d e v o c iS n p o r t i
p a ra a g r a d e c e r t e to d o e l
y
apoyo que siem pre
me h as s a b id o dar i n c o n d ic io n a lm e n t e , ya
que s i n é l ,
p o co h u b ie s e p o d id o h a c e r en
mi v i d a " .
¡GUACIAS 1
G erardo Cero
A
, r i s
p a c í r e . v i
r i í i q u e l t,T o ;)i5 M P a r e d e s
( +)
¿ose T.-uis C o r e ’i Cru?.
.'or
l.
a*.v/yacto siempre
y durante toda mi
carrera.
k mis harrnanoss
Raquel
Alejandro
Teresa
For ayudarme a
seguir adelante.
A todos mis compañeros, maestros y amigos:
Por la ami s t a d que
me h a n brindado.
y especi a l m e n t e a
Rit a García García
Mi mej o r amiga,
quier.
siempre ha tenido pacie n c i a
y
t iempo para ¡ui cuando
he acudido a ella.
Gerardo Cortee 1
A m is p a d r e s :
M a r t h a Alvarado Uribe
S a l o m ó n B r a v o Velazco
P o r su apoyo y comprensión.
IGracias por habe r m e brin d a d o
la o p o r t u n i d a d de alcanzar
s i p r e p a r a c i ó n profesional!
A tais h e r m a n o s i
Raf a e l
Rodrigo
Ma r í a Herminia
Ro c l o
Jesús Octavio
F o r sus pala b r a s de alie n t o y a p o y o .
Salo m ó n Dra v o
A m is c o m p a ñ e r o s :
Por su a m i s t a d y c o m pañerismo.
y en especial a
Javier Pach e c o Cans e c o
(O
”La fé es la cert e z a
se espera;
d e
lo que
la e s p e r a n z a de lo
que n o se vé "
U í i l o i . i ó n
J r a
v
o
Agradecemos
el
para
apoyo
L u is
cooperación
realizar
bas
ING.
y
T oled o
de
las
practicas
laboratorio
Roa.
prestadas
a
y
el
crue
:
INDICE
PAGINA
RESUMEN ---------------------------------------------------------------------------------------------------------INTRODUCCION
CAPITULO
I:
CAPITULO
II:
------------------------------------------Generalidades.
Selección
de
CAPITULO
1
III:
y
---------------------------
descripción
fabricación.
Diagramas
planta
CAPITULO
I V : Montaje
CAPITULO
V:
del
piloto.
y
del
CAPITULO
VI:
CAPITULO
VII:
-------—
proceso
y
proceso
-------------------------- —
de
de
para
la
la
26
la
---- ----- - - - —
—
arranque
Experimentación
del
5
planta
----------piloto.
---
3^
59
obtención
j a b ó n . -----------------------------------
Consideraciones
Conclusiones.
económicas.
106
—
-—
---------1 1 5
-----------
145
A P E N D I C E ------------------------------------------------------------------------------1 4 7
BIBLIOGRAFIA
----------------------------------------------------------------------
156
INDICE DE TABLAS
PAGINA
C r o n o lo g ía
de la
Características
Resultados
fa b r ic a c ió n
de
obtenidos
experimental.
Pruebas
Costo
de
de
proceso
Costo
con
proceso
por
el
con
Factores
el
método
27
última
--
---—
109
----------------------------- —
para
uso
intervienen
valor
utilizados
valor
para
industrial.
en
el
la
el
----------------—
p r e s e n t e .
la
evaluación
presente.
124
evaluación
—
------ —
----
en
113
117
principales
de
109
prueba
-----------------------
gastas.
del
------
habilitado.
equipo
del
la
—
--------------------—
principales
equipos
que
de
---- -—
equipo
método
Resumen
para
equipos
los
Conceptos
grasas.
laboratorio.
los
de
las
del ja b ó n .
__________
136
—
137
—
—
—
por
------------------- —
- —
139
INDICE Di, FIGURAS
FAGINA
FIGURA
A:
Diagrama
agua,
FIGURA
B:
el
de
Equipo
FIGURA
Diagrama
por
el
a
la
de
regla
flujo
método
del
de
de
sódico
las
dobles
hidrogenación.
utilizado
de
cloruro
saturación
proceso
FIGUiiA C:
D:
sistema
conforme
Gráfico
en
del
en
la
para
valor
y
fases.
—
16
enlaces
-------------------
experimentación.
la
------
6l
------ 1 1 2
evaluación
p r e s e n t a .
-----------
138
1
RESUMEN
En
éste
trabajo
elaborar
jabón,
comparación
del
malmente
la
en
Primeramente
des
la
de
de
industria,
de
de
la
Se
y
presentan
las
hojas
lizados
en
de
la
habilitado,
regularmente
contra
a
primeros.
asi
es
diseño
de
un
como
en
jabón,
el
las
en
general,
de
planta
para
haciénde
utilizado
planta
una
piloto
no r­
costo*
propieda­
materias
la
piloto
una
primas;
secuencia
y
las
bases
piloto.
de
y
la
correspondiente
industrial
la
con
saponificación
equipo
de¿
de
mez
una
agua.
correspondientes
de
y
des­
los
a
los
equipos
dos
procesos
principales,
u U
piloto.
montaje
y
arranque
incluyéndose
las
que
las
en
vapor
especificaciones
el
los
de
planta
de
equipo
éstos,
el
el
selección
con
una
como
planta
diagramas
grasas,
principales
habilitado,
la
medio
planta
po
asi
construcción
hace
con
en
tina
de
deshabilitado,
definición
de
procesos
los
establece
dos
se
por
Se
equipos
y
equipo
jabones,
diseño
diseño
tanto
la
consistentes
grasas
el
equipo
mencionada
los
habilitado,
de
los
del
Posteriormente
cía
indica
diseño
diseño
cripción
mencionado
de
definición
presenta
aprovechando
se
generales
básica
se
para
como
las
nuevos
y
el
su
los
de
planta
tratamiento
que
hidrogenación
y
procesos
comparaciones
las
la
con
de
modificaciones
piloto
se
el
equipo
los
les
con
equi
practica
cálculo
de
industrial
equipos
practicadas
los
y
habilita­
a
les
2
Se
hace
guidas
una
en
descripción
el
desarrollo
larbién
se
hacen
mándese
en
cuenta
procesos
culo
de
gastos
liza
una
las
cargos
en
cual
último,
se
costos
de
habilitado
ambas
por
proyecto
hace
secuencia
la
v
de
la
metodología
se­
experimental.
fijes
evaluación
la
consideraciones
los
equipo
totales
terminar
por
con
les
de
y
e
es
equipos
industrial,
variables,
plantas
el
los
económicas
piloto.
método
más
con
del
factible
localización
de
el
Con
valor
pertinentes,
principales
que
llevan
fin
de
éstos
presente,
llevarse
la
planta
al
a
cabo,
piloto.
los
se
para
los
cál­
obtener
gastos
de
para
to
rea
de­
y
3
INTRODUCCION
El
diseño
pueden
Los
de
ser
plantas
internos
factores
de
o
o
como
presión,
res
lo
son:
externos
que
son
los
estos
envueltos
los
costos
de
los
la
actualidad,
po
de
proceso
está
cas
países
todos
los
los
nología
Los
en
propia,
problemas
graves
pleos
y
proyecto
de
tecnología
e
con
que/ s e
casi
condiciones
más
tipo
hasta
en
de
de
monetaria
baja
las
una
una
la
de
para
están
operación,
etc.
Los
facto­
pueden
per­
internos;
dentro
de
la
mano
de
obra
un
no
y
planta
demostrar
pais
con
los
cual
la
que
tener
casi
una
tec­
anterior,
a
la
desembocan
falta
de
em­
habitantes.
coadyuvar
piloto
que
secadores,
el
ello
puedan
debidos
ésto
siempre
en
equi­
político-económi­
a
fabricación,
que
las
calor,
un
estable.
situación
todos
proceso,
de
provocando
de
adquirir
decisiones
intenta
que
que
punto
para
economía
procesos
estrictas
que
equipo,
desarrollo
presentado,
de
composición,
socio-económicos
pretende
cualquier
que
instrumentación.
en
por
económica
instalación
condiciones
del
muy
alcanzar
usada
factores
proceso
intercambiadores
de
provocados
aqui
diseño
de
es
vías
conflictos
El
lo
ni
varios
de
factores
desarrollados,
en
seguridad
los
costo
esperanzada
países
las
capacidad
otros),
tecnología
de
el
(reactores,
entre
de
de
sistemas
la
variables
determinan
controles
En
calderas,
las
temperatura,
que
feccionarse
están
son
dependen
los
involucra
externos.
internos
determinadas
proceso,
y
para
se
innovación
enfocándose
elaborar
puede
cuando
puede
la
al
jabón,
utilizar
en
no
se
exijan
ofrecer
un
equipo
r e c o n tr u id o
Por
lo
llar
anteriormente
expuesto,
investigaciones
inversión,
cos
o r e h a b ilita d o .
así
como
esperados,
en
evitando
de
esta
ha
mencionado
lo
es
especular
trial
a
científico,
del
planta
piloto,
investigación
preparados,
la
sin
altos
avances
desarr£
costos
de
tecnológi­
dependencia
pero
de
de
luego
hablar
los
dentro
con
de
procesos
de
una
en
este
o
sino
todos
proyectarla
ella,
de
planta
laboratorio,
ei» p e q u e ñ o ,
para
los
posibilita
extranjero.
obtenidos
productiva
y
forma
sobre' i n n o v a c i o n e s
de
iia e s t r u c t u r a
bidamente
una
productos
nivel
piloto
operación
Se
los
planta
de
y
de
nivel
trabajo
los
punto
lidad
el
a
este
los
a
no
la
ca­
indus­
de
toda
equipos
escala
so
ude­
indus­
trial .
beaitro
de
este
absolutamente
bricación
trial.
lidad
de
Esto
del
tipo
todas
un
es
de
las
plantas,
variables
producto,
muy
producto
deben
tal
importante,
elaborado.
y
que
como
ya
que
tenerse
puedan
se
se
haría
en
consideración
influir
a
intente
nivel
en
la
fa­
indus­
mejorar
la
ca
CAPITULO
I
GENERALIDADES.
r
¿QUE ES UN JABON?
¡vi j a b ó n
sos
de
dos,
tos
actual
cadenas
los
y
de
una
Las
los
metales
desinfectantes,
el
mezcla
largas;
otros
pulimentos.
Según
es
los
grasas
procedimiento
de
sódicos
son
de
alcalinas
son
duros,
insolubles
aluminio
pueden
de
soles
ser
y
se
se
fabricación,
los
o
los
ácidos
gra­
potásicos
usan
agregan
animales
de
a
para
las
bla£
ungüen­
ceras
y
vegetales.
jabones
se
clasifican
en:
Saponificación
Jabones
por
ebullición.-
decantados
grasas
sobre
-
con
-
con
ácidosgrasos
y carbonato
-
con
ácidosgrasos
y álcali
cáustico
métodos
directos
Jabones
neutras
licuados
grasas
por
cáustico
con
-
con
ácidos grasos
y carbonato
-
con
ácidosgrasos
y álcali
de
y
álcali
-
Jabones
neutras
y
lejía:
álcali
de
de
sodio
empaste:
de
empaste
en
frió
-
jabones
de
empaste
en
caliente
Jabones
indirectos:
cáustico
jabones
a)
e
cáustico
-
^.n c u a n t o
sodio
a
su
composición,
duros
similares
aspecto
corrientes:
(tipo
b)
Jabones
blandos
c)
Jabones
de
jabones
y
usos
se
varios
dividen
para
la
en:
ropa
y
usos
Marsella).
o
potásicos
tocador:
Jabones
perfumados
en
frío,
perfumados
con
rlo'!,
c a i'g j,
>1 - p . i r
n t <■s , j>tr i i f c t í il»,
flo ta n te s,
re ru n d i­
líq u id o s.
di
Jnbom s
'• 1
lihon
n ica
fl
1 r,i
con
cargos
jfcra sivit(
" n i i ^ t r i a l ( ^:
y para
la
1
ar a
in d u stria t e x t i l ,
la
para
la m cc£
a g ríco la ,
Jabones m e d i c i n a l e s .
La r e a c c i ó n
qu ím ica
que s e
lle v a a cabo
la s gra sa s,
to m a n d o com o e j e m p l o e l
0
r u _ ni r - ( C H 2 ) 1 6 - C H j
♦
3 NaOH
0
C H 2— 0 — C — ( C H j ) ^ — C H j
0
«■
s a p o n ifica ció n
est.e a ra to de g l i c e r i l o ,
1 a >•i "u i r n t o :
C H ~ 0 - C - C C H 2 )16- C H 3
en l a
3 C H j- { C H 2 )16- C - 0 “N a +
de
es
p
Plfcn'IMlAUfel
i A L -S
Solubilidad:
solubles
en
Los
if
LOS
JADONKS
jabones
son
muy s o l u b l e s
e
a lcoh ol
petróleo.
Los
son n e n o s
solubles
en
in so lu b le 3
jabones
sódicos
que
los
y
en
agua,
benceno,
los
de
potásicos
y
éter
medianamente
y
éter
del
ácidos
grasos
saturados,
los
ácidos
grasos
de
in-
saturados.
Formación
solución
cuencia
por
la
de
de
del
espuma:
jabón
está
del
se
ácidos
aumento
acción
ciación
y
Esta
en
la
ácido
debe
grasos
un
o
libre,
se
fenómeno
libres
disociación
graso
interrumpida
a
ha
en
de
de
una
ésto
es
conse
moléculas
de
jabón
agua;
las
i’
or
físico
lo
tanto,
contenido,
no
si
la
diso­
¿ie f o r m a r á
espu
ma.
Hidrofilia:
que
los
mente
Los
potásicos,
en
sódicos
tanto
absorben
que
lo<«
menos
jabones
humedad
anhidros
del
son
aire
suma­
higroscópicos.
Hidrólisis:
ácidos
jabón
grasos
rado
se
cia,
formando
el
jabones
jabón
y
el
combina
álcali
sal
es
del
insoluble
La
disociación
del
masa
de
agua
d
tras
el
peso
molecular
en
jabón
solución;
del
en agua,
disociándose
correspondiente,
acida
bia.
8
hidroliza
inmediatamente
la
ácido
se
con
el
metal
agua
además,
ácido
la
jabón
con
de
que
el
fría,
depende
fcl á c i d o
ácido
la
la
en
libe­
no
diso­
se
graso.
aumenta
la
Como
se
temperatura
cambio,
los
graso
solución
hidrólisis
crece,
aún
en
entur­
y
de
la
mien­
disocia-
q
c ió n
La
de l o s
á c id o s
¡ Si d r ó J i S i s
alcohol;
co
grasos
contiene
ll 0
co.i u n
í de
c Jjlpletansn^e .
Solí. c i o n o s
alcohólicas:
concentraciones,
s
lido,
soluciones
claro
Soluciones
suelve
en
y
3o n
decimientos un
por
claras,
lo
evaporan
sequedad,
e::ento
-5n a g u a
una
turbia.
jabón
como
se
y
una
gelatina,
puede
formación
un
el
mientras
se
o
de
so
deterni-'.adas
obtiene
hirviendo,
clara,
a
una
destilada
libre
disociación
y
inpurezas.
disolverse
hinchamiento
álcali
de
solución
Al
un
filtrables
se
a
de
l e ñ o s , la
el
transparente,
es
adición
solidifica
acuosas:
fría
la
e s m ucho m e n o r .
se
produciéndose
agua
con
alcohol,
i itsrrunpe
ésta
in s a tu r a d o s
jabón
jabón
que
oi
la
observar
filamentosa
só­
se
di­
solución
un
reblan
muy
par­
ticular.
Los
jabones
rente,
que
loa
solo
de
de
ácidos
si
se
ácidos
grasos
disuelven
grasos
saturados
a
dan
temperatura
insaturados,
es
una
de
solución
transpa­
ebullición,
clara
aún
a
m e n ó r a s
esmeretuz-a
anbicnte.
Separación
na
del
cantidad
acá
caliente
ión
común
jabón
determinada
o
fría.
(sodio),
sensibilidad
para
so
adouie-'e
la
de
su
con
serie
La
una
de
con
solución:
¿sto
se
cloruro
de
sodio
separación
se
produce
dentro
La
dentro
de
de
los
la
la
aiiadiendo
solución,
por
un
u-
ya
efecto
de
solución.
electrolitos
disminución
del
peso
homóloga,
con
el
y
a
logra
varía
para
nolecular
auriento
de
del
las
cada
jabón;
ácido
graso
caracte­
10
rística s
le i n s a t u r a c i ó n
do á c i d o s
con
cl
Mismo n ú m e ro d o á t o ­
mos de c a r b o n o .
G e la tin iz a ció n :
t a ,p o r
Si
e v a p ora ción ,
se e n fría
la tin a ;
das,
A m ed ida que l a
lo s
una masa d u r a .
ca n tid a d
estado
líq u id o s
de l o s
c o lo id a le s:
co lo id e s .
da de j a b ó n
b u llició n ;
y la
como una g e ­
y la s
grasas
só lji
dura c o n t i e n e n
gran
c o n mucha f u e r z a .
Si
se
corta
qu e n o o s muy h o m o g é n e a y e n e l
a la
V cción
La g e l a t i n i z a c i ó n
com o l a s
en a g u a p u r a ,
la
fon d o
-
no m uestra
ja b on es
nos
Una s o l u c i ó n
e le v a ció n
se o b se rv a n
in c ’ i c a n
concentra­
en e l p u n to
de e_
su sp en sion es
y o l h i n c h a m i c n t o , que en e l
Es un p r o c e s o
t e n e r u na i d e a
de
ja b ó n ,
de
no p o la r
c a ’ e n a de 12 a
(la
ja b ó n t i e n e
sa lie n te s
D ebido a l o s
ca rb on os).
en a c e i t e ,
den tro
grupos
que i n f l u y e n
una t e r m i n a l p o l a r
en agua y l a n o p o l a r
ca rb o x ila to
súr'-irnonte c o r m l i c a ^ o , p o r o
de l o s f a c t o r e s
Una m o l é c u l a
dedores.
es una c a r a c t e r í s t i c a
pre
d iso lu ció n .
d e te rs iv a :
so lu b le
de l o s
sig u ien tes:
en e l u l t r a m i c r o s c o p i o
p eq u eñ isim a s p a r t í c u l a s
r' e
=;e s o l i d i f i c a
dan u na g e l a t i n a
O tras p r o p ie d a d e s
que so n c o l o i d e s ,
puede
c o n f o r m a c i ó n de h i l o s .
La masa g e l a t i n o s a
se observa
d e j a b ó n aumen ­
h ay un v e t e a d o v i v o .
P rop ied a d es
ceae
espeso,
de a g u a q u e r e t i e n e n
masa s ó l i d a ,
c la ro
se v u elv e v is c o s a
en é s t e
a ce ite s
con cen tra ción
de l a
en é l .
(C 0 0 Na+ ) y una
La t e r m i n a l p o l a r
dejan d o
c a p a do
ca rb ox ila to
se
la «
term in a les
"iju a d e l o s
cargados
es
a lre ­
n e g a tív a n en te,
cada g o tita de a ce ite se rodea de una atmósfera ió n ica .
PROPIEDADES DE LAS MATERIA PRIMAS
H id róxid o
de p o t a s i o .
P rop ied a d es
fisico q u ím ica s:
KOH y p e s o m o l e c u l a r
d e licu e sce n te
sin
perder
Es un c o m p u e s t o q u í m i c o
de 5 6 . 1 .
Es un s ó l i d o
c o n u na d e n s i d a d
de 2 . 0 4 4
agua,
se v a p o r i z a
a 1 3 2 0 °C
Form a s o l u c i o n e s
ex otérm icas
con
b a sicid a d .
de é s t a ,
T ie n e a l t a
d isu e lv e n
el
solu b ilid a d
a 97,
b la n co,
g /c c .
17 8 y 2 1 3 g r a m o s
y
3 8 ° °C y
de e b u l l i c i ó n ) .
sien d o
en a g u a ,
fórm u la
q u eb ra d izo
F u nde a
(p u n to
agua,
con
ya
éstas
q u e en
de a l t a
10 0 g r a m o s
de h i d r ó x i d o
a cero,
100 y 125 °C r e s p e c t i v a m e n t e .
M étodos
de o b t e n c ió n :
ten er h id ró x id o
so lu cio n e s
tante
de l a
al
ra por
de p o t a s i o ,
de c l o r u r o
so lu ció n
d a s d e am alg am a
ció n
E l m é t o d o más com ú n q u e
siete
es
de p o t a s i o ;
se
filtra ció n
En e l
p orcien to
y la
so lu ció n
T am bién p u ed e
obtenerse
ca le n ta r
b u rb u je a r
vapores
en agu a .
por
para
parte,
d ep osita
de
se
ob­
e le c tr ó lis is
esta
se
re su lta n te
s o lid ifica
tien e
cris ta liz a ció n
de h i d r ó x i d o
d esead a o se
lo s
la
cátod o
con cen tra ción
al
la
term in a d a
evapora hasta
de m e r c u r i o .
o seis
p o r m ed io de
se
la
p ota sio.
evapora
el
de
res­
en c e l ­
solu ­
Se
sepa^
hasta
la
en fria m ie n to .
p ota sio
m e tá lico
en a i r e
y
L l o r u r > t.e s o ü i o .
*r o m o ü a d e s
f í s i c o t ^ 1í n u c a s :
r o y muy c r i s t a l i n o
j y •j i a <(
sooio
e n t r o de l o s
f o r la < c
( ' . CO u a e
j
c ris ta le s,
c j o n c s vi te r ‘ u t a s ,
y
or
con
ca lo r
Se v o l a t i l i z a
ca y a l o s
s -» .
rayos
in fr a z 'r o ¡ o s .
fría
se
ax su olv cn
Lone
la s
> artcs.
l u ° L en 10 0
olu cio^ ich
sod io
lo r
tien en
la ten te
étod os
V « i 1.3^
cj
le s
v ics
.<
e fu sió n
'a
°<_ ,
oc
la
f sca la
ce
s
1 '3 «30
c l orí tro o e
?.
de o b t e n c i ó n :
f . /' > t í ’ S ;11
que ? ^s^lt-A
\ a psem n
lo
lu z
b la n ­
de s o l u b i l i d a d e s
mes c r
1 ,0
de
que
clo ru ro
- 1 ¿¿ .
se
- O . f ' 105
cu a l nos in d ic a
e
en
m a rtes
y a 100°v_,
s o l u c i ó n de
constan te
1"
silu ca ó n
2o.
í de
so cio
°C
de
y el
ju ro,
satu rada h ie r v o
ca­
la
^aj
c»n
1 0 j* 7
y a l'y.jC
u c vi c i>
or
c '
c.r l a ^ o s
>s c’ o a
s
o
o
I *■1 „ _* <. ^
s o c 0*5 y c c
c
o
' o s 4i o ‘ - o
s
y
A)
NJ_o n e r
)s
p a n t 'n o s
°C c o n
de
r i l í n r t r o ^ d o mer c u r i o #. ( V e r f i g «
^1 c o r r o
ipho
a la
33*7 p a r t e s
un c a l o r d e
de
l í •3 ■ * c a l / L g .
oe p r e s i ó n ,
o r uo
ce
v ca l/^ j.
c r a - ’ S j u i rtn t e
d isu e lv e n
.o s^
c e '*o’ is
o u n t o de e b u l l j e x ó n
m oles o o agua,
os
ocupan
r e .r íL C i'
La d i f e r e n c i a
un p u n t o d e f u s i ó n
t .J J
te i^ ijr
(ice
uo
clo ro
es nuv p o e j e ñ a ,
cen tíg ra d o s y co n tie n o
lio .
se ^ ú n
os i n c o l o ­
o s IvciLl c o n
Jf'so r . o l ^ c u l u r
s 'n e x o t é r m i c a s . L as s o l u c i o n e s
A u na a t u ' s f e r u
grados
u ’ í
puro
->u f ó r m í a
ce £ .3
u escotnponerse;
sooio
cío so d a o y
c’ e v«, o r 1 z a c i ó n
o e a^ u a a c o r o g r a d o s ,
A v c a l/m o l a
cs
de 8 0 0 .3
a ^ u a c a l i ó t e \ on a j u a
3 9 .3
y
io n e s
t í o if
.Junto d e f u s i ó n
1413 ° - ,
lo s
c'e
cubos*
clo ro
ou d u r e z a
su o e iziCcxú o s 2 # ii>3;
a Uí,°C,
1 clo ru ro
fe
s e ' Ci~
jo to s a l 1 1-
e i r e .* ( r r t o s
<
13
•3-w ' n r
yor
c * 'w
fíe n te
rro^un
riiios
«o]a r
£0 u a s
ció . so le r
a ltos
de
qu<
e’
océanos,
oc"
ce
^a
sr.l
ra l
no,
qtie
Xa e r o s i ó n
a l mar y
¡o r c e n ta je s
lo s
os
oeb iclo e
c.e s e ]
otra
fje n te
i r 'o r ta n to
en d o n d e s e u t i l i z a n
tra cció n
tr-
en s í ,
so
lo s
1o«¡
que
( h O i)
cs
»*a-
río s
a-
le ch o s
se
ob tien e
lo
la -
sjlu b ili-
,n r
cv ó.io ra -
¿ e n e r a l h .ite .
jr'or ú l t i m o ,
i'e l
carbón y
d e sr 1 y l l e v s r l a
nes:
yo
c a n tic 'a 'J e s
cc"tje .ie ii
m inas,
, s o c •.-«vi
<’ e s a l u u e r a ,
Tr a n u e s
za en l a s
e
socavas,
cortes
y tra n sp o rta ció n ;
en
a b rir n
su p e rficie .
la te ra le s,
sigu en
le
co sicio
m é t o d o s muy p a r e c i d o s
coi d is t e n
a la
i c c lo n ro
ozo
a lo s
n olien d a ,
•o e x ­
be s t a e l
Las o p e r a c i o n e s
p e rfo ra cio n e s,
>n l a s
lo c .io
s >>’ l a s
v o la d u ra s,
” 1 c r i k 'd o v
e n vío
conru
ca r-a
en v a ­
gones .
H id róx ico
cíe s o d i o .
iT o p ie t aáes r is ^ c o q u íc n c d s :
b lan co
tien e
c -e lic i' ^ scei-te
un p o s o
ten en te
q u " q u e <> l a
-iolecu lc< r o e
a lca lin o ,
con
,1 h i d r ó x i c .
o icl.
O .'1 .
c.e 1 3 9 0 ° C . T i e n e
de f u s i ó n
te
.0 . . c a l / , . ; j .
una
ce
_<
s .
pun^o ae f i s i ó n
b u llició n
j
ie r.s id a i
os
r >r u l a
y solu b l
*e
von e l a g u a ,
so< l o
f o r ia
’S
en
^ .1 3
a
}
J \a
y
JL ?.
ce
n s ó lid o
r ir
>o t o
g /c c
s o J u < t o ~ic s
< •>
y ca lo r
1y
exo­
térm ica s .
ét
k ds
te
o to .icjó n :
proceso
ce
.,oc r ± ¿ ,
1.i e r r o ,
.or
n o
clin ca
.
1
.e a io
c
i n c i > a l .: 3 ” c e
a ;loi<i'‘ r ; c a r b
ue un c o . n e i ' o
>a? Fe 0^
se
s j
a to
t r » s . é t «. ut | er
el
.e
o te
>-e f u s i ó n
í- ,n r ’
so d io
con
en un h o r io
en a.rru
,
e
la
'x i
? ir > t o ­
¡ ae
se
c
lk
canta
sisa
tra ta
nucvjnien
C3
cáustica
te
c >n c a í b o n i t o
is
ti
método
carbonato
de
sodio
segundo
del
c o n c n -'tra d .i;
ts
producido
casi
de
la
se
de
en
lodo
óxido
üp
de h ie rro
se
sodio.
en
cal,
funda
insoluble
el
en
el
que
agua,
cual
el
''a
caus t íf icac ión
carbonato
siendo
la
de
calcio
reacción
la
si­
guiente:
Na 2 C0 3 ♦ C a (O H k *= í 2 NaOH ♦ CaC 0 3
En
la
mayoría
suelve
el
solución
ta
85
se
ésto
se
se
caustificaciones,
sódico
hace
91 °C y
-
las
carbonato
ta
cio;
de
con
núa
de
por
agita
agrega
quido
carbonato
dos
horas
claro
se
macenamiento.
a
mientras
razón
de
yor
El
concentración
tercero
medio
se
de
es
la
obtiene
hidróxido
zar
la
y
el
on
luego
este
de
de
60
a
se
líquido
° Bé
Ta
y
sf
claro
se
d
lr>
se
calienta
cada
di­
lodo;
^1
agitación
de
és_
has­
cal­
100 kilo«<
conti­
:" 1
1¿
tinquea
de
al_
s“ encuentra
la
raa^
pone
donde
y
hidróxido
por
sedimentar
y
apaga
lavado
kilogramos
aspiración
se
añade
solución.
deja
de
17
le
cal
solución.
en
álcali.
proceso
gaseoso
sodio,
se
por
electrólisis
cloro
er
sódxco
extrae
Es
aguas
aproximadamente
\
gramos
las
la
que
concentración
electrolítico
del
y
cloruro
en
el
o
se
sódico
cátodo
posteriormente
deseada
que
hasta
una
se
lleva
puro;
a
en
solución
evapora
sequedad
cabo
e
1
ánodo
diluida
hasta
para
por
de
alcan­
tener
lente­
jas .
Aceite
de
coco.
Propiedades
27
°C y
fisicoquímicas:
tiene
un
peso
PI
aceite
específico
de
de
0.93.
coco
~s
funde
blanco
entre
26
y
amarillen-
I 1?
Lo,
t-o o l o r
raí a b ie
¡
cjlin e ritc
s i no e s t á
fie
Je ° 3 4 a
ción
^ cjq oz
ce
oión
2,ó
C a ,o r ille o
3,o
Oa>r í r , i c o
ÍO.’Ó
L á u rico
h~>/a
J iir ís t i co
20 ó
j.Ja l r a í t i c o
7 í
e ste á rico
5 o
D io ico
es
orig in a rio s
la
pu lpa f r e s c a ,
la
puJ pa s e c a
ce
a ce ite
oe
76
un í i d i c e
o c 'io
ae 1 3 9 »
ae l a
c.e s a o o n j -
a d ie z ,
ín d ice
‘^a c o m p o s i c i ó n
In d ia )
pu lp a d e l
la
en t a n t o q u e e n - u r o p a y
La ^ r i ñ e r a m i l p a
del
al
C0
fis ic o r i'> íu ic r s :
- ' í o i . o un
se
conserva
oso
70
de
de
coco.
e x tra cció n
\ m írica , se
co n tie n e
del
En l o s
s e h a c e de
extrae
30 a l
de
!¡ O'/o
ó.
lie
s ^bo a e b " e y
con
os > e c í f i c o
s n e n ja rcia rse
jU í n d i c i - a e s a
de i o d o
1
ca ra cte rístico ,
°C .
m eses.
ín d ico
(C e ilá n y la
se;u n > a
de o ] o r
o rg á n ica
seis
co
o n r a i ' C i a n u y fci
ouey.
le n to ,
de a
T ioie
se
s ig u ie n t '-':
Se o b t i e n e
(cop ra ).
y la
i ro p icia ce s
1
la
oeri
2/a
M é to d o s de o .b t e n c i ó n :
,0 0 0
c o n s ^ rv .'-co .
ín dice* do i ^ a o
ae á c id o
Ca i ó n i c o
países
o lica u o ,
a °0 y peso m olecu la r
15
g la cé rid o s
sa o ir
y
33 a 4C y
peso n o le c u la r
ce
0
. ?*'.?;
só lid o
es
lib re
e n t r o t ci 3 y
cea c ’ aoz
a m iri-
d e 391 y
a iroxina -iai íe n te
o n ific a c :'n
can í n c 'i c "
os ur
cl" 1 'i
fu n
do n a t e r i a
'u r a n t e
19 0
a
,
1 .
con
16
lo s
p rin cip a le s
lo s
del
á cid o
lá u r ic o ,
M étodos
p ie l,
todos
alred ed or
lo s
lle v a
a cción
por
huesos
a cabo
del
y d<1 o l é i c o
El
lo s
de
sebo
del
sebo
v en m e n o r
do b u e v
órganos,
lo s
per^
riñ on es
y en e l
so m etien d o
ca lo r
co n stitu y e n te s
df
buey son
ca n tid a d »
del
y lin o le ico .
de o b t e n c i ó n :
d u la de
se
e ste á rico
m iristico
ce ld illa s
la
g licé rid o s
h íga do*
lo s
y de
encuentra
esp a rcid o
p rin cip a lm e n te
lo s
d e b a jo
in te s tin o s,
La e x t r a c c i ó n
te jid o s
y p o s t e r xorm e n t e f
se
qu e l a s
ex p rim ie n d o
de
en l a
de l a s
mó_
grasas
con tie n e n
lo s
en
a li
te jid o s
cari­
ñosos r e s id u a le s .
«J
u
9
-*J
m
u
t¡
o.
B
c
E-»
F ig .
diagram a d e l
la
re g la
de
sistem a
la s
cloru ro
fa srs.
(K n k
só d ico
O th m e r ,
v agua
c ,n form e
Tumo 1 1 ,
p.
a
17
r*■
*
r
>
. .xi j O i K r u l ,
n o de
,10
'*»r
e x isto
l u s a a t o r í ¿ de
tría le ?
u p iX o to ;
alia d e f i n i c i ó n
d e n L ra m o s en Xa c i e n c i a
la s
se
del
de p l a n t a s
d iseñ o
personas
qu ím ica o m e c á n ic a ,
riam en tt
re a liz a r
b le
p a ia
la s
a s ev era cion es,
c ircu n sta n cia s,
es im p re s cin d ib le
costosos,
sin o
c om p leta *
sin
re
d e cir
que t i e n e n
ya
efectu a r
que d i s e ñ a x ,
en i_n
im p lica neccoa
eq u ip os
en o o . i s i u n e » ,
re su lta n
fa b rica ­
in a cce s i­
que e x i s t e n
o '.X c u lo s
s e r un t a n t o
fa lsa s,
oca sion es
la s
o u tiliz a r
t a m b i é . i .'s c i c a r
c o n t a r con a m p lios i o c u r s o s
que s i n n e c e s i d a d
a d q u irid or,
u tiX iza r
un c o s t a ,
a-
y . q u ip o.
que d i s e ñ a r
}
m dus
con form e nos
tie n e n c o n o cí.a ie n to s
aseguran
co n , X cju '-
de p l a n t a s
va c r e . u i d o
q>u
de a l 0 u -
in d u stria s.
Las a n t e r i o r e s
c ie rta s
cá lcu lo s
d¿ jja t 'K
y arranque
d e fin ició n
g e u ie ria
dos con m a t e r ia le s
iju ie U i
ternas do d i o d o
d ich a
nachas o c a s i o n e s ,
r«
>u h e c h o s
en e l
de
111
que n o
m a t e r i a l e s Muy
e q u ip os,
econ óm icos.
e c u a c io n e s m atem áticas
.orea d o,
en
es p o s ib le
o p la jita s
E sto
quie*-
o eq u ip os
ten er p ro ce ro s
en teros.
Como ya s e lia n e n c i o i i a i o
en p a c t e s
a n te rio re s
'
com probar
lo
^
ésto
=<■' v i t o r t n
punto.
n .o
del
’i
presen te
tra-
! j.cIio d e n t r o
dt-1
18
SECUENCIA BASICA UE LAS OPERACIONES DC DISEÑO Y CONSTRUCCION.
Para
te
la
es
mayoría
una
de
los
secuencia
proyectos
típica
de
de
las
plantas
piloto,
operaciones
de
la
siguien­
diseño
y
cons­
trucción:
1.-
Diseño
de
2.-
de
proceso
Preparación
Diseño
res
Ii . -
de
como
del
y
la
agitadores,
de
de
entre
les
de
de
diagramas
de
de
los
y
especificaciones
de
partes
mecánico
bombas,
flujo
principales
especificaciones
cesorios
diagramas
con
de
de
serpentín
los
8 .- E s p e c i f i c a c i o n e s
interio­
etc.
como
transmisiones
compresoras,
dispositivos
lineas
de
equipo
de
de
los
arreglos
10.-Diseño
de
cimentación
principal.
de
para
ésta
de
eléc­
manejo
distribución
misma
calentamiento
tubería
de
de
de
intercambiadores
calentadores
Diseño
equipo
de
de
instrumentos.
Diseño
cipientes
planos
otros.
y
y
ingeniería
mezcladores,
léctrica
de
los
y
equipo
vapor,
Especificación
6 .- D i s e ñ o d e
9.-
de
planta.
recipientes
materiales,
7.-
diagrama
de
Especificación
tricas
5.-
elaboracién
proceso.
diatribución
3.-
y
y
otros
o
e-
distribución.
de
calor,
enfriamiento,
re­
a¿
más.
y
válvulas.
las
tuberías.
recipientes
incluyendo
anclajes
1 9
11.-
12.-
Planos
dimensionados
tres
siete.
Arranque
ción
13.-
a
y
de
la
de la
1*1 . - T e r m i n a c i ó n
1 5 .- T e r m i n a c i ó n d e
las
16.-
Instalación
del
17.-
Instalación
de
para
del
los
terreno,
incisos
nivela­
de todos
los
equipos.
cimentaciones.
equipo.
tuberías.
eléctricas.
de
20.-
Pruebas
equipo
21.-
Instalación
de aislamientos.
22.-
Arranque
la planta
23.-
Aceptación
terminados.
limpieza
en
instalaciones subterráneas.
Instalación
de
citados
cimentación.
19.-
del
equipos
procuración
de las
1 8 .- I n s t a l a c i o n e s
los
construcción:
excavaciones
Terminación
de
instrumentos.
total
de
instalado.
la
piloto.
planta
piloto
y
de
los
productos
20
CUESTIONARIO PARA LA ELABORACION DE BASES DE DISEÑO
NOMBRE
DE
LA
PLANTA:
FECHA:
6 de febr e r o
LOCALIZACION:
A.B.C.
de
Dentro
No.
DE
CONTRATO:
México.
1991.
de
ductora
de
una
de
853202
planta
industrial
cualquiera,
pro­
jabón.
-
3
-
A.
GENERALIDADES.
FUNCION
DE
LA
PLANTA:
Fabricación
a
nivel
planta
piloto
de
ja­
bón.
TIPO
DE
PROCESO:
CAPACIDAD,
FACTOR
DE
CAPACIDAD
Fabricación
RENDIMIENTO
.SERVICIO:
Y
Y
de
jabón
por
el
proceso
las
siguientes
de
hervido.
FLEXIBILIDAD.
0.9
RENDIMIENTO:
a)
DISEÑO.-
200
Kg.
b)
NORMAL.-
l60.Kg.
c)
MINIMO.-
ík O
Kg.
FLEXIBILIDAD:
La
planta
a)
FALLA
deberá
DE
seguir
operando
ELLCTRICIDAD:
bajo
SI
X
NO
OBSERVACIONES:
b)
FALLA
DE
VAPOR:
OBSERVACIONES:
SI
NO
X
condiciones
21
c) F \LLA DE AI.Íj;
SI X
OBSERVACIONES:
En
general,
necesario
¿Se r e q u i e r e n
ciones?
preveer
planta
bón,
LAS
UNA
tendrá
ligeras
ESPECIFICACIONES
CADA
DE
DE
ELLAS
SU
de
Aceite
Hidróxido
Cloruro
piloto
resulta
in­
comprimido.
capacidad
en
futuras
amplia­
de
de
OPERACION
capacidad
ALIIIENTACIONES
ALIMENTACIONES
PRODUCTO
JABON
ja­
A
INDICANDO
PARA
PROCESO.
LA
PLANTA
Y
FLUJO.
(% )
0.5
77.5
99%
1.0
77.5
99.9%
0.1
3 2 .0
98%
2.0
15.5
0.01
1 . 67 *;
LOS
ASI
FLUJO
(Kg)
PRODUCTOS
ESPECIFICACIONES
PILOTO,
de
DE
IMPUREZAS
99.99%
PLANTA
espuma
99.5%
sodio
LAS
producir
IMPUREZAS
sodio
DE
de
modificaciones.
coco
ESPECIFICACIONES
LA
de
planta
COMPOSICION
Aditivos
INDICAR
la
aire
COMPOSICION,
buey
de
DE
la
LAS
DIFERENTES
ALIMENTACION
Sebo
el
aumentos
ESPECIALES
piloto
mediante
LISTAR
para
NO
REQUERIMIENTOS
La
NO
COMO
la
0.^673
QUE
EL
DEBERAN
FLUJO
%Iagl
0 . 2 3 <l
ALIMENTACIONES A LA PLANTA
CONDICIONES DE ALIMENTACION EN L.B .
TENER
LOS
PRODUCTOS
REQUERIDO.
/«Humedad
JóAgs
35
69.3
/«Cloruros
1.23
DE
iLIMEN'T \CION
-obo
de
■
coito
buey
de
Hidróxido
Cloruro
A gua
EDO. F ISIC O
de
FORMA
DI
KCCIDO
o.n
0 .8
30
21
11
Tambores
Sólido
0.8
0.8
0 .8
26
21
11
Tambores
Sólido
0 .8
0.8
0.8
22
21
11
Sacos
Sólido
0 .8
0 .8
0 .8
22
21
11
Sacos
Líquido
2.0
1.5
0.8
21
21
18
Tubería
coco
de
sodio
TEMPCR vrURA
MAX MOR ÍÍIN ( °C )
0 .8
Sólido
sodio
PULSION DE OPERACION
MAX
MOR MIN ( K g / cm¿ )
ro
to
23
COXDICIO\"ES DE bOS PRODUCTOS EN LOS LIM ITES DE B A T 'R IA
rRODí'CTO:
EDO.
(L.B.)
JABON
FISICO :
SOLIDO
PRESION DE OPERACION ( K g / c r a 2 )
M A X :0 .8
;
NT0 R : 0 . 8
; M I N :0 . 8
TEMPERATURA ( ° C )
MAX;
;
ÑOR:
;
FORMA DE ENTREGA:
23
21
MIN:
19
BARRAS
ELIMINACION DE DESECHOS
NORMAS Y REQUERIMIENTOS CON RESPECTO A LA PUREZA
AGUA: Se f i l t r a
co n m a lla s
fin a s
para e lim in a r
la m a te ria
org á n ica
SISTEMAS PREFERIDOS DE ELIMINACION DE DESECHOS: LATAS
INSTALACIONES REQUERIDAS DE ALMACENAMIENTO
a)
ALIMENTACIONES:
SEBO DE BUEY:
En t a m b o r e s
ACEITE DE COCO:
SQSA CAUSTICA:
SAL COMUN:
de 2 0 0 K g ,
En t a m b o r e s d e
En s a c o s
En s a c o s
200 Kg,
de 5 0 K g ,
de 50 K g,
den tro
d en tro
den tro
den tro
de u n a r e a
de 5
2
2
da un a r e a de 5 m
de u n a r e a
de u n a r e a
de
2
de % m
2
3 m
b ) PRODUCTOS:
JABON:
En c a j a s
de
.
12 y 2h p i e z a s ,
en un a r e a
2
de 7 m
SERVICIOS AUXILIARES
VAPOR:
¿ SERA GENERADO DENTRO DE L . B .
EN CASO NEGATIVO,
?
SI
NO X
INDICAR CAPACIDAD EXTR4 REQU£RIDA Y PARA QUE
NIVELES:
V a p o r d e 2 K g /cm
AGUA
DE
FUENTE
2
sa tu ra d o.
ENFRIAMIENTO.
DE
SUMINISTRO:
Red
SISTEMA
DE
ENFRIAMIENTO:
PRESION
DE
ENTRADA
TEMPERATURA
DE
EN
5
m
Serpentines.
L.B.:
ENTRADA
DISPONIBILIDAD:
municipal.
EN
1.5
L.B.:
,
Kg/cm
21
2
°C
3/día.
ANALISIS:
Cloruros.-
36 m g / 1
Bicarbonatos.-
415 mg/1
Dureza
198 mg/1
total.-
Calcio.-
62 m g / 1
Magnesio.- 22 mg/1
Sulfatos.-. 1.87 mg/1
AGUA
POTABLE.
ANALISIS:
El mis m o que en el punto anterior
TEMPERATURA EN L.B.:
21
°C.
P R E S I O N EN L . B . * 1.5 K g / c m 2
DISPONIBILIDAD:
5 m 3/dia.
AGUA PARA CALDERA.
ANALISIS:
El mismo
q u e e n e l p u n t o «ulterior
P R E S I O N E N L . B . : 1.5 K g / c m 2
25
TEMPERATURA EN L.B.:
DISPONIBILIDAD:
21
°C.
5 m 3/día.
AGUA DE PROCESO.
FUENTE DE SUMINISTRO:
ANALISIS:
El mismo
Red municipal.
que
en
el punto anterior.
P R E S I O N E N L . B . : 1.5 K g / c m 2 .
T E M PERATURA E N L.B.:
DISPONIBILIDAD:
21
°C.
5 m 3/dl a .
COMBUSTIBLE.
GAS
L.P.:
FUENTE
DE SUMINISTRO:
NATURALEZA:
Cilindros
de
Licuado propano-butano
DISPONIBILIDAD:
60 Kg/dia.
30 Kg.
(L.P.).
26
CAPITULO I I
SELECCION Y DESCRIPCIO N DLL PROCESO DE F « ír .I C 4 C I 0 ? J .
CRONOLOGIA PE LA KAB7ICACTOV DEL JABOV
MI-TODO
'■ .ció n de
‘ obre
COMPOVI NTTS
ca rb o n ita s
á cid o s
co n te n id o s
grasas
en l a
P a recid o
al
(S ig lo
P .C .)
I
H e r v i d o de
G rasa de c a b r a
S u s ta n cia poco
C en iza s
ten te.
de p la n t a s
grasa
a n te rio r
la
OBTENCION
ce n iz a s
m ezcla
y
de p la n t a s
Sebo de b u e y .
Le­
( c iü ;lo
IT D . C . )
jía
co cid o
de
O xid o de p lo m o .
A-
co itc
So
la
m ezcla
f 'lómanos 1
dn
C ocid o de
la
m ez cla
de
,.n g lo s
VIT a I X )
I '’ j í a
H« r v i d o
fIt* l a
\ e e ite
m ezcla
'C h e v r e u )
ÍS ielos
'e r v id o
XV
(l < s d o
1o XIX h a s t a
r f’ c h a s )
de o l i v a .
el
si-
n uestras
ja b ón
M asa t r a n s p a r e n t e
y
Como n e d i c a i ^ o n t e y
para v o lv e r
lo s
ru b ios
ca b e llo s
Como a g e n t c
de
la ­
g e la t in o sa
vado
M asa c o n s i s t e n t e
Como d e t e r g e n t e
v
m ed ica m en to
B lan d os.
Para
la v .ir
po y l o s
el
cuer
v estid os
Duros
de o l i v a .
y cal
de o l i v a .
J a b o n e s d u r o s y de
I ar;»
buén a s p e c t o
po y l o s
Jabones blan d os
S o s a d e c en i / . a s d e
X V III)
y poco
c e n iz a s.C a l
y p ota sio
A ceite
consͣ
G rasa no s a p o ­
n ifica d a
A c e i t e de o l i v a
USO^
de
rara
lava»'
p > y lo s
Jabón d u ro d e buén
Par-» l a
aspecto
personal
cucr
v e .s tld o s
la v a r
buén a s p e c t o
el
c 1 cuer
v estid os
p la n t a s m arinas
A cid o s
jn~asos
te tiza d o ?.
mún
sin ­
Sosa
co
lim p ieza
to
■vi
28
* : « jC , „ c s
1 .-
.
orci . . : .
H id ró lis is
con ^ al
:„
j
d o
:..
a a lie» p r e s i ó n
(oc.h u a t . i ó s f ^ r a s
tej
y
170 ° C ' .
2 .-
H iJró liü io
rio r
3 .-
se
con
coii á c i d o s
( ¡ótodo
Con v ap o r
5 .-
Por acción
de
dig estiv o s
que tie n e
con
de
carbonato
da
sultan
la i
de
lip o sas
la
sodio
se
term ina
la
observar,
la
por
so,
aparte
de
s e r muy s e n c i l l o ,
p rin cip ales
.íontado
para
cié l o s
equipos
j
ol
del
íu f^ a K -
el
presente
o._*_
el
ám bito
n eu tralizarse
con
sosa
por
las
c ' .stio a.
in ó to ü o s ¿.en­
proceso
equipos
cu ales
trabajo,
fué
fácilm ente
bien,
los
Je
in d u stria l.
u tiliz a
p erfectam en te
nuevos.
grasas).
muy c o s t o s o s ,
que
ju j,o s
resu ltad o s.
’ quipos
d e s h a b ilil^ d o s , obten ién d o se
con equipos
las
con
eqaipos y porque
funcionar
los
de
en e l
razones
en
ma> o r p a r t e
ello
ha
que puede
difundido
n ecesitan
sap o n ificació n
se
con
j
contenido
obtener buenos
que más
sencillez
¡jcacono
de h i d r o l i z a r
an terio res,
para
antieco n ó .-n ico s; es
do de h e rv id o
j'to d o
a co i t r o c o r r i e n t e .
facultad
o s o n iiiuy c o m p l e j o s ,
las
Jo'
(ferm ento
el
Una de
ístu
> ¿ ljc ü iii.j.
Sulfonado^
procesos
ha podido
donados,
grasos
agua recalentado
lo s
In variablem ente
Como s e
_jn
de T v itc h fll)
li . -
C ualquiera
sulfú rico ,
obtj.~-ien á c u lo s
H id ró lisis
no.
ácido
una
ta l
se
o re­
hervido
D icho
poco
orocc
coi^licaao s.
e lig ió
cl m eto
p recisam ente por
pueden
v. s
s< r
la
em ulados
lin e a
de
pro^oso
> como
si
se hubiera
29
UT,SCPT!’ CTO%'
)::!
Como on c a s i
I i'oCCSO T\\)1'TWT\L.
tod os
se c o m i e n z a c o n
te ria s
la
procesos
re ce p ció n ,
q u ín iros
v de
tran sform a ción ,
en g r a n d e s c a n t i d a d e s ,
do
Xas mji
p rim a s.
Es
imprescindible
do
se r e c i b o ,
queños
tado
io s
«e
trozos
la
se
pasar
hace
pretraKimirnto
tran sporta
y después
con v a p o r ,
minado,
un
para
mezcla
por
dan
atrapados,
yor
cantidad
al
de
a una
fu n d ir
de
grasa
un
filtro
tiempo
la
a pe­
a un t a n q u e d e
fusión
caleti
y
donde
los
grasa p o s ib le ,
que cu a n ­
reduce
grasa.
son
de b u o y ,
qtie l o
líquida
que
sebo
p ica d ora
llevado
os
al
tejidos
ter­
ha
orgánicos
sólidos
prensados
para
fusión
Cuando l a
sólidos
mencionados
para
obtener
los
lu ego desech ar
que­
la
ma­
residuos
carnosos.
Del
de
filtro
agua,
como
llega
se
catalizador.
en
dos
vacía,
y
al
Teniendo
se
tanque
procede
comienza
la
cual
se
reactor,
para
a
pasa
operando
con
Mientras
lo
vapor
de
donde,
máximo
la
de
se
se
se
envía
introduce
realiza,
y
el
sebo
de
a
del
hierro
la
o
vapor
niquel
grasa
herméticamente
es
cerra­
enranciamiento.
sebo
do
buey
ya
saponificación,
hidróxido
intercambiador
y
el
de
reacción
solución
ko ° C ,
coco
al
acción
hidrogenación,
considerables
una
que
la
por
usando
inoxidable,
evitar
un
anterior
de
acero
realizar
hasta
aceite
final
muy
por
en
catalíticamente,
de
haciendo
temperatura
el
Al
volúmenes
se
ques
un
hidrogena
guardada
do,
a
de
de
calor
un
reactor
derecta
e
se
calientan
de
buey
sodio
para
ya
trata­
que
al
elevar
kO%,
su
caliente,
indirectamente.
en
sendos
preparado
en
tan­
cantida-
30
dos
v ic c u a d 'b ,
lien to
se
^
p ra
al reactor,
qu e r e a c c i o n e
rtt
'^ 1
A ntes
ni
rcicció n
de s o d i o ,
q u id a ,
y so
na que c o n t i e n e
un t a n q u e
fum es
‘i e
on e l ,
i ”i l i c i ó n
?c prepara
se
tod o
ro io b a r
se
en vía
;> r u i f i c a ,
nasta
(lijá n d o ­
c o n t i n u a ;io r
m.i s o l í c . ó n
con te n id o
para
la
sa­
dol reac­
so lu ció n
que o e
só lid a
a otro
v lo
só lid a ,
enchaquetado,
el
dor.d e a e a - r o g a
fo r n - i u n í C a s "
La f a s e
n frie .
proceso
donde l a
ja b ón ,
para p o s te r io rm e n te
se
la
lí^
g lice ri_
se r e c i r c u l a
que a y u o a r e a l i r a r
el
Cu an do
y una l í q u i d a ;
restan te
que e s
d e cl<>
al
r e iccio n
ca lie n ta
m ezcla rlo
s
en
con p e r ­
y c o lo ra n te s.
Aún c a l i e n t e
den s e r
d e l paso a n t e r io r ,
de M a d e r a s f i n - s
en u n s e c a d o r
y s e e r 'r a c a p a ra
~1 a . u u ' i a - c a
ce rlo
deja
-’ e s a p o i f i c a c i ó n
p o s te rio re s .
con
fim lice ,
sa p o n ifica ció n ,
lla m a d a l e j i a ,
reactor
'io n ,
o o ^ t e r 'o r
j
Je s o< i o .
la
e s o ’ia s u c e d i d o ,
los
ni d r ó x i u o do , ? o d i o
s e p a s a a un s e p a r a d o r ,
ruro
lo s
ol
-n n e . - c l a ' o r
a
o
de c l o r u r o
Cuando t e r m i n a
tor
y.» c o n
d ira-,*te
\a j i o r
f.e q e l a
turada
l .o o e n v i a d l o s
su v e n t a
v
lúm enes
que
a n old es
in o x id a b le ,
Ya s e c o
el
ja
que p u e­
in tro d u cié n d o ­
ó:i,
se
d esm old a
al p ú b lico .
i: p r o c e d o p o r
poro
tra sla d a
’ r> a e r o
de C h a r o l a s .
con tin u am en te
gr m íe s
o
se
lo s
L eles,
tiern os
y,* q u e
nuertos
ca <
se c o
se- ' a n e j a n o n c da l o t e .
tliíc il
na­
Tensan con
31
DESCRIPCION DCL PROCESO CON EQUIPO HABILITADO.
El
comienzo
del
proceso,
sólidas
que
son:
mas
sodio
y
cloruro
de
es
sebo
la
de
sodio,
recepción
buey,
de
aceite
y
de
las
se
le
practica
las
de
iraterias
coco,
líquidas:
pri­
hidróxido
perfumes
y
de
coloran
tes.
En
un
pretratamiento
ro
es
picado
dos
orgánicos
funde
cla
de
y
una
malla
que
La
grasa
reactor
aún
en
ción
y
como
Después
de
de
Dentro
la
en
na
se
un
tiempo
la
grasa
donde
lo
con
somete
que
a
es
la
mínimo
sí
en
reactor
esta
fusión,
la
hace
pasar
mismo
dichos
lo
que
de
doble
solución
recipiente,
residuos
sobra
la
se
se
del
funciona
mez­
através
quedando
prensan
pa­
desecha.
fusión,
acción
vapor
se
permanecer
obtener
llevando
la
traspasa
para
con
de
se
se
se
vapor
como
pasa
de
a
agua
medio
de
un
para
rea£
vez.
buey
agua,
teji­
término
de
en
los
y
de
necesaria
un
El
con
prime­
recipiente
el
la
junto
buey,
un
aproximado
cantidad
asi
a
de
a
orgánicos
y
grasa
sebo
pedazos,
proveniente
puede
un
Al
sobre
parcialmente.
año,
de
de
al
traslada
carnosos;
caliente,
cual
se
tejidos
coloca
agitador
reactor,
miento,
se
y
máximo
el
pequeños
directo.
residuos
el
hidrogenarla
sa
fuego
fundida
los
a
contiene;
grasa
obtener
ta
que
de
ra
el
reducido
aplicando
atrapados
que
de
el
de
una
una
por
a
un
de
permanencia
tanques
espacio
do
de
en
almacena­
tiempo
has­
enrancíamiento.
proceso
de
hidróxido
solución
al
calentamiento
hasta
hora
una
saponificación,
de
40
sodio
%,
que
(directo
temperatura
y
de
se
es
e
se
mezcla
pe­
con
introducida
indirecto),
aproximada-
32
m on te
30 ° C .
Por o tr o
coco
la d o,
y sebo
de b u e y ,
del reactor
tro d u cció n
se
d el vapor
se
y se m ez cla c o n
el
con v en ien tes
tratado,
h id ró x id o
co n tin ú a por
re a cció n
efectú a
ca n tid a d es
previam en te
que c o n t i e n o
a cabo la
M ien tra s
s e p„esan l a s
y
se
de
d e p o sita n d en tro
de s o d i o
esp a cio
de a c e i t e
ca lie n te .
La i n ­
d e und h o r a ,
lle v á n d o ­
pesa
de s o d i o
de s a p o n i f i c a c i ó n .
la
sa p o n ifica ció n ,
se
a g u a p a r a h a c e r u na s o l u c i ó n
clo ru ro
satu rada,
a tem pera
tu r a a m b ien te.
Cuando f i n a l i z a
satu rada
la
re a cció n ,
de c l o r u r o
de
tem p eratu ra a m b ie n te .
drán d os
fa ses:
c o n tie n e
h id róx id o
rea ccion a d os,
desecha y
vapor.
bón,
la
fie re
a d icio n a
y se
Cuando
el
en fría
Al c a le n ta rs e
se
sebo
toda
la
la
solu ció n
m ezcla h a sta
la
fa se
líq u id a
de b u e y y a c e i t e
agua y c l o r u r o
tra n sfiere
esa pasta s ó lid a ,
muy b l a n d a y e s
reactor
e n fr ia m ie n to ha cu lm in a d o ,
con g lic e r in a ,
só lid a
al
y una s ó l i d a ;
de s o d i o ,
ju n to
se v u e lv e
sod io
una l í q u i d a
pasta
se
de
con
lo s
se
ca le n ta d o
cosa
en e s o s m om entos c u a n d o
a un tanque m e z c la d o r p a ra c o m b in a r la
no
so d io,
otra
se
ten
que
da c o c o
a un tanque
que n o e s
se
la
con
qu e ja.
tran s­
a d itiv o s,
que
s o n perfum es y c o l o r a n t e s .
A n te s de e n f r i a r s e
m adera y l u e g o
cada,
em p leá n d ose
Ya f o r m a d a s
la s
p ara su v e n ta
Cl ,,r o c cs o
n it?,
se
so
tota lm en te,
secan
y
en é s t a
barras
de
el
ja b ó n
se y a c í a
e n f r i a n p o r m ed io
s o b r o m oldes
de u n a e s t u f a m o d i f i ­
op e ra ció n
aprox im a dam en te
ja b ó n ,
d esm old a n y
se
de
se
15 m i n u t o s .
em paquetan
al p ú b lico .
a n te rio r,
lle v a
al
a cabo
ig u a l
por
que
lo '■ e s ,
ol
qu e s e
deb id o
u tiliz a
a la
i n d a s t r i ..1 -
com od id a d
que p i e -
33
son ta h a c e r lo
p od ría hacer
a s i y porque
con tin u am en te,
y de e n f r i a m i e n t o
-
lo s
tiem pos
d eb id o
mui_í
a que e l
se p a r a c ió n no l o
tos
son p o cü o .
.\o s o
tiem po de r e a c c ió n
p eru ite.
CAPITULO
III
DIAGRAMAS DEL PROCESO Y D E LA PLANTA PILOTO
ACEITE DE COCO
SEBO DE BUEY
■ÍVAPOR
NaOH
C
/V s
h
f
DT-5
á
-
.
t
AGUA
CONO
39
R-1
T-2
»
_EL_
i
P l-1-
i
i ~
CD
8T-1-
I.R N .
£ .S . I . Q . I . E-
Diagrama de distribución
_<t* fgUlPO d» uso industrial
Saúl Avendano Bata
1 99 0
Zalomon Bravo Alvarado
Domingo Gerardo Coronel Qroptza
T E S tS
p r o fe s io n a l
DIAGRAMA
N»
5
I
>iO
CODIFICACION
PARA
LOS
DIAGRAMAS
DE
FLUJO
DEL
PROCESO
INDUSTRIAL.
BT-1
)Banda
BT-2
)Banda transportadora de sebo picado.
BT-3
) Banda transportadora de grasa de buey.
BT-4
)Banda transportadora da aceite de
BT-5
)Banda transportadora de hidróxido de
BT-6
)Banda transportadora
de cloruro de
BT-7
) Banda transportadora
de jabón.
transportadora
de sebo
de
CA-1
)Precalentador
F-l
) Filtro de sebo de buey fundido,
buey
en
bruto.
coco.
sodio.
sodio.
de la s o l u c i ó n de h i d r ó x i d o
sólida de la grasa
el
de sodio.
paraseparar
la materia
liquida.
MO-1
) Moldes para
jabón
terminado.
MZ-1
) Mezclador de
grasas.
MZ-2
) Mezclador de
la s o l u c i ó n de h i d r ó x i d o
MZ-3
)
Mezclador de
MZ-4
)
Mezclador d© perfume y/o colorante
PI-1
)
Picadora para
R-1
)
Hidrogenado!- p a r a
la s o l u c i ó n de c l o r u r o d e
de sodio.
sodio.
c o n el
jabón.
el sebo de buey.
la gra s a de buey.
R-2
)Reactor para
la s a p o n i f i c a c i ó n .
S-l
)Secador de charolas para el
SP-1
) Separador de
jabón.
jabón y lejía.
T-1
)
Tanque
e n c h a q u e t a d o p a r a la f u s i ó n
del aceite
de
coco.
T-2
)
Tanque
enchaquetado para la fusión
del sebo de buey.
41
T-3
) Tanque
de almacenamiento de
la
grasa de buey ya hidroge­
nada.
T-4
) Tanque
luego
enchaquetado para
de haber
estado
el fin de volverla
tor por medio de u n
T-5
) Tanque enchaquetado
fusión de
almacenada
por
liquida y poder
sistema
algún
tiempo,
con
i n t r o d u c i r l a al r e a c ­
de bombeo.
para fusión del
para poder mezclar posteriormente
jabón,
la gra s a de buey,
de la mejor manera posible.
jabón.
los
E s t o se h a c e
aditivos
c o n el
a
-D
H -1
D
E.S. I .Q .I. E
er vi ci os a u x i l i a r e »
equi po h a b i l i t a d o
T E S IS
p r of f s i o n * l
Zalomon Bravo Alvarado
DI AGRAMA
Domi ngo Ge r ar do C or o n e l Oropeza No. S
S a ú l A v e n d a n o Baca
1990
45
EMPAQUE
H -1
_L
F-1
S -1
LJ _
I
I
I.P .N
E. S . I . Q . I . E .
Diagrama de distribución
de equipo habilitado.
S a ú l A v e n d a ñ o Baca
Z a l o m ó n B r a v o Al v a r a d o
19901
T E S I S
(profesional|
D iagrama!
Domingo Gerardo Coronel Oroper a ¡No .9
46
CODIFICACION PARA LOS DIAGRAMAS DE FLUJO DEL PROCESO CON
EQUIPO HABILITADO.
B A -1 ) B á s c u l a
cara
CA—1 ) C a l e n t a d o r
F-
1) F iltro
só lid a
a ce ite
de
la
para
MZ-1 ) M e z c l a d o r
grasa
para
el
la
de c o c o .
ja b ón .
de s e b o de buey
H- 1 ) R e c i p i e n t e
MO—1 ) M o l d e s
pesar e l
para e l
fu n d id o,
para
separar
la
m a teria
líq u id a .
fu sió n
ja b ón
del
sebo de buey.
term ina do.
m ecá n ico p a ra
la
so lu ció n
de h id r ó x id o
de
so d io .
MZ-2 )
M e z c l a d o r m a n u al p a r a
MZ-3 )
M e z c la d o r d e perfum e
P I-1 )
P ica d ora
para e l
la s o lu c ió n
1 ) H id rogen a d or para
R-
2 ) R eactor
S-
1)
S eca d or de c h a r o la s
T-
1)
Tanque de a lm a ce n a m ie n to p a ra
genada.
la
con e l
de s o d i o .
ja b ó n .
se b o de b u ey .
R-
para
de c lo r u r o
y /o co lo ra n te
la
g r a s a de b u e y .
sa p o n ifica ció n .
para e l
ja b ó n .
la
g r a s a d e b u e y ya
h id r£
47
PROCESO CON EQUIPO DE USO INDUbTRIAL.
Clave
del
Nombre:
equipo:
Intercambiador
dio al
Tipos
CA-1.
40%,
Calentador
que c a l i e n t a h i d r ó x i d o de
usando vapor
de
Número necesario:
de calor
so-
de agua.
tubos y coraza.
Uno.
Materiales usados:
Tubos y coraza.- Cobre.
C ondiciones de operación:
Tubos:
Temperaturas.-
E n t r a d a de N a O H
= Ambiente
S a l i d a d e NaOH = 4 0 °C
Presión =
Coraza:
1.1 K g / c m
2
T e m p e r a t u r a s .- E n t r a d a d e v a p o r =
S a l i d a de
Presión
112
°C
c o n d e n s a d o = 85
°C
2
= 2 . 0 K g /csi .
Capacidad de diseño:
Tubos
Coraza
Materiales
* 55»8
litros/lote
*= 9 9 . 6 K g / l o t e .
de proceso:
H i d r ó x i d o de
sodio al k0%
y vapor de agua en
en los
tubos
la coraza.
Tuberías necesarias:
D i á m e t r o de en t r a d a de v a p o r = 3.81
cm,
ced 40
D i á m e t r o de salida de c ondensado = 3.17?
D i á m e t r o de
e n t r a d a de N a O H
= 1.905
Diámetro de
s a l i d a de N a O H = 1.905
cm,
cm,
cm,
ced
ced
ced
40
40.
40
48
Instrumentos necesarios:
de
I n d i c a d o r de p r e sión,
temperatura y
de nivel,
v&lvulas
controladores
de a l i v i o y de
desfogue.
Servicios necesarios:
Dimensiones: 3.81 cm
2.45 m
Aire para instrumentos
y vapor
de agua.
de diámetro
de largo.
Domingo 0*r»rdo Coronel Ornn» J No. 1
49
PROCESO
Clave
CON
del
Nombre:
Tipo:
Número
EQUIPO
equipo:
para
Capacidad
de
de
saponificación
Acero
Tuberías
operación:
diseño:
de
350
proceso:
necesarias:
Instrumentos
T
=
94
litros
litros
NaOH
al
coco
y
°C
hidrogenación.
40&,
sebo
NaCl
al
entrada
de
Diam.
salida
=
de
válvula
para
0.60
m
de
diámetro
1.24
m
de
altura.
=
buey,
1.905
grasas
5.08
Indicadores
Aire
de
cm,
de
=
l
-
h
ced
40
2.54
cm,
ced
ced
nivel,
de
40
40.
y
temperatura,
presión
y
tempe­
alivio.
instrumentos
y
vapor
de
agua.
reactor d t uso industrial
Saúl Avendano Saca
-
de
cm,
presión
'
b
aceite
259».
Diam.
necesarios:
Kg/cm
hidrogenación.
NaOH
y
2
para
entrada
necesarios:
=
saponificación
Diam.
ratura
Dimensiones:
, P
para
controladores
Servicios
para
inoxidable.
90
Materiales
y
Do».
usados:
Condiciones
INDUSTRIAL.
intermitente.
necesario:
Materiales
USO
R-l
Reactores
Reactor
DE
1990
T E S IS
pr of e si on al
Domingo Gerardo Coronel Oropcza No. 2
50
PROCESO
Clave
CON
del
Nombre:
Tipo:
Número
EQUIPO
equipo:
DE
USO
INDUSTRIAL.
Mz-1.
Mezclador.
Mezclador
mecánico
necesario:
Materiales
con
paletas
de
agitación.
Cuatro.
usados:
Paletas
de
agitación
y
coraza.-
Acero
inoxidable
Condicionas
Capacidad
deoperación:
dediseño:
Materiales
de
T
=
280, 200
proceso:
NaOH
y
al
aceite
Tuberías
necesarias:
3.175
ced
cm,
ced
0.8
70
al
jabón
kO
kO
para
para
las
el
las
6 . 3 5 cm,
ced
kO
para
el
necesarios:
kO p a r a
Indicadores
Agua
y
E.E.
0.60
m
de
diámetro
1.0 0
m
de
altura.
aditivos.
grasas
jabón
salidas.para
necesarios:
y
entradas.-
40
ced
2
2596, sebo de buey,
ced
cm,
Kg/cm
litros.
2 . 5 4 cm,
1.905
Dimensiones:
de
=
NaCl
coco,
de
Diámetros
Servicios
de
40%,
de
cm,
, P
dos
Diámetros
5.0 8
Instrumentos
°C
76
de
y
el
grasas
jabón
NaOH
y
controladores
220
voltios.
NaCl.
de
nivel.
51
PROCESO
Clave
del
Nombre:
Tipo:
Número
CON
EQUIPO
equipo:
Secador
Secador
de
de
Capacidad
Materiales
jabón
de
de
de
INDUSTRIAL.
moldeado.
charolas.
Uno,
usados:
Condiciones
USO
S-l.
necesario:
Materiales
DE
Acero
operación:
diseño:
275
proceso:
al
T
carbono.
=
50
°C
, P
=
0.8
Kg/cm
2
litros.
Jabón.
Instrumentos
necesarios:
Indicadores
Dimensiones:
1.00
n
de
largo.
0 .70
m
de
altura.
0 .39
m
de
ancho.
de
IR N
temperatura.
E.S
.E
Especificaciones para el~
secador de uso industrial
1990 T E S 1 S
S a ú l Avendafio Baca
profesional
Zalomon Bravo Atvarado
FIGURA
Oomínqo Gerardo Coronel Oropeza No.4____
52
PROCESO CON EQUIPO DE USO INDUSTRIAL.
Clave
del
Nombre:
Tipo:
Número
equipo:
Separador
SP-1.
de
jabón
y
Espesador.
necesario:
Materiales
Capacidad
de
de
Materiales
Uno.
usados:
Condiciones
de
Acero
inoxidable.
operación:
diseño:
300
proceso:
T
=
necesarias:
Instrumentos
Servicios
y
lejía
buey
y
aceite
=
0.8
Kg/cm
2
de
NaCl,
entrada
que
contiene
de
coco
agua
sebo
reaccionados,
glicarina.
Diam.
salida
de
lejía
=
1.905
cm,
ced
40
Diam.
salida
de
jabón
=
3.175
cm,
ced
kO.
Controlador
Aire
para
1.10
m
de
largo
0 .7 0
m
de
ancho
0.40
m
de
altura.
=
y
no
NaOH,
de
necesarios:
n
, P
Diam.
necesarios:
Dimensiones:
°C
litros.
además
Tuberías
94
Jabón
de
A
lejía.
de
5.08
cm,
ced
40
nivel.
istrumentos.
RP N . * separador
E S deI u»o9 indust
'4 ri- al
Saúl Avrndaffo Baca
I 1990
Domingo Gerardo Coronel 0 ropera
TESIS
profesional
No. S
53
PROCESO
Clave
del
Nombre:
Tipo:
Número
CON
EQUIPO
equipo:
Reactores
Reactor
Materiales
para
de
de
de
Instrumentos
saponificación
Lámina
operación:
diseño:
500
proceso:
de
T
=
hidrogenación.
94
°C
0.70
m
de
1.3 0
n> d e
, P
=
2
Kg/cm
2
litros.
NaOH
al
coco
y
necesarios:
necesarios:
Dimensiones:
para
hierro.
40%,
NaCl
sebo
al
Indicadores
peratura
Servicios
y
Dos.
usados:
Condiciones
Capacidad
R-l
intermitente.
necesario:
Materiales
HABILITADO.
Vapor
de
y
de
buey,
aceite
de
25% .
de
presión,
válvula
de
nivel
y
tem­
alivio.
agua.
diámetro
altura.
I.R N
E.S.I.Q.I.E.
E s p e c i f i c a c i o n e s para et
reactor h ab ilitad o
S a ú l Av en dañ o Saca
1990
Z a lo m o n B r a v o Al varado
Domingo Gerardo Coronel Oropeza
T E S IS
p rof es ion al
FIGURA
No. 6
54
PROCESO
Clave
CON
del
Nombre:
Tipo:
Número
EQUIPO
equipo:
Secador
Secador
S-l.
de
de
de
de
Materiales
Detalles
Uno.
usados:
Condiciones
Capacidad
jabón.
charolas.
necesario:
Materiales
HABILITADO.
operación:
diseño:
de
de
Lámina
0.23
proceso:
de
T
m
hierro.
=
3
Ambiente
, P
=
0.8
Kg/cm
2
.
Jabón.
construcción:
dio
El
de
pulsado
secado
aire
se
llevará
tomado
de
directamente
la
por
a
cabo
por
atmósfera
un
me­
e
im­
ventilador
convencional.
Dimensiones:
O
.85
m
de
largo
0 .6 0
m
de
ancho
0.45
m
de
altura.
IP N .
E.S.I.Q.I.E
Especificaciones para el
secador ha bi li ta d o
Sa úl Avendaño Saca
.os . a. a s
Zalomo'n B r a v o A l v a r a d o
199 0 T E S I S
profesional
Domingo Gerardo Coronrl Orppcga
FIGURA
No. 7
55
PROCESO
Clave
CON
del
Nombre:
Tipo:
Número
l
WUIPÜ
equipo:
HABILITADO.
Kz-1.
Mezclador.
Mezclador
mecánico
necesario:
Materiales
con
paletas
Paletas
de
Coraza.-
agitación.-
Dos
de
Capacidad
de
de
Materiales
operación:
diseño:
de
Uno
proceso:
T
=
de
NaOH
Servicios
Detalles
necesarios:
necesarios:
de
Agua
construcción:
El
Uno
y
de
dos
de
°C
76
, P
litros
^ 0% ,
de
coco,
E.E.
de
al
hacer
de
diámetro
m
y
uno
de
0.8
des
al
IOO
y
litros.
sebo
de
buey,
aditivos.
voltios.
para
el
un
NaOH
(de
columpio
para
PVC),
metálico,
evitar
que
se
agitación.
y
diámetro
I.R N
de
2 5 %,
seguro
la
Kg/cm2
nivel.
por
mueva
0.40
carbono.
hierro
jabón
110
con
m
un
y
de
mezclador
sostenido
=
NaCl
equipado
0.70
de
al
PVC.
al
y
Acero
lámina
Indicadores
será
Dimensiones:
de
5° 0
aceite
Instrumentos
agitación.
Tres.
usados:
Condiciones
de
1.30
y
m
0 .8 0
de
m
altura
de
altura.
E.S.I.Q.I.E.
E s p e c i f i c a c i o n e s para el
mezcla dor habilitado
j ^990
T E S IS
profesional
Za lo mor» B r a v o A l v a r a d o
FlGURA
Domi ngo G e r a r d o Coronel Oropeza No. B
S a ú l Av en dañ o Ba ca
56
PROCtSO
Clave
CON
del
Nombre:
Tipo:
Número
EQUIPO
equipo:
HABILITADO.
H-l.
Recipiente
Calentador
a
necesario:
Materiales
para
fuego
de
Capacida
diseño:
Servicios
Detalles
de
80
proceso:
T
=
Sebo
°C
76
, P
=
0.8
Kg/cm^
de
buey.
L .P .
Gas
construcción:
El
recipiente
interior
des,
O
buey.
litros.
su
Dimensiones:
de
directo.
operación:
necesarios:
de
sebo
Cobre.
Condiciones
Materiales
de
Uno.
usados:
de
fusión
una
y
y
también
con
mango
los
residuos
que
integrado
dividiéndolo
malla
tro
llevará
de
alambre
poseerá
una
funcionará
de
sebo
.25
m
de
altura
0 .80
m
de
diámetro
superior
0.46
m
de
diámetro
inferior.
de
en
a
dos
manera
placa
como
buey
de
en
mita­
de
fi¿
mader»
prensa
para
fundido.
Especif ic aci on es para et
calentador a f. d. habilitado
Saúl Avendaño Baca
1990 T E S I S
profesional
Zalomo'n Bravo Alvarado
FIGURA
Domingo Gerardo Coronel Oropeza No. 9
57
58
59
C A P I T U L O IV
MONTAJE iT ARRANQUE DE LA PLANTA PILOTO.
60
TRATAMIENTO DE GRASA S.
Las grasas do los animales son obtenidas del tejido adiposo que
está bajo la piel de algunos mamíferos como los bovinos, ovinos
y equinos.
La calidad de las grasas depende de la recogida e inmediata uti
lización; de hecho, es importante que una vez muerto el animal,
la masa adiposa se retire rápidamente y se almacene en buenas
condiciones, para que el 'producto se procese lo más fresco posj_
ble, antes de que sea atacado por bacterias que produzcan putrís
facción.
Ln la antigüedad, las grasa se trataban con ácido sulfúrico di­
luido para separar las grasas de los tejidos carnosos, obtenién
dose grasa acida que es baja en calidad y solo sirve para la
producción de jabón.
Otro procedimiento, que aún se usa, es el de hervir en una gran
cantidad de' agua, una masa adiposa, de manera que al fundirse
la grasa se puede separar del agua. Con ésto se obtiene una gr<i
sa de muy buena calidad, pero los rendimientos y el costo del
tratamiento lo hacen antieconómico.
Un proceso mas, consiste en calentar a fuego directo a la masa
adiposa, dividida en pequeños trozos, y separar por medio de ma
lias la grasa fundida y los tejidos carnosos, prensando poste­
riormente a éstos últimos para extraer toda la grasa posible.
Actualmente, el procesado de grasas persigue objetivos específi
eos como son:
- Baja acidez en las grasas
61
- Buén color y olor
- Cantidad de impurezas lo más baja posible
- Recuperación total de los tejidos adiposos
HIDROGENACION DE LAS GRASAS
una buena hidrogenación de los ácidos grasos, es
a baja presión y con una temperatura bien con-
un gráfico que muestra la saturación
a 0.2 Kg/cm2 y 200 °C:
01
O
W
< 50
ce
o
20
40
60
80
100 120
140
160
TIEMPO (ainatos}
Fig. B .- Gráfico de saturación de dobles enlaces en el proceso
de hidrogenación (Bernardini E. p. 387 )
62
En general, la hidrogenación se hace entre 100 y 250 °C. La
reacción
óe
hidrogenación es exotérmica y por ello, ya iniciado
el proceso, debe controlarse la temperatura. Por lo regular,
los sistemas de calentamiento-enfriamiento consisten en serpen­
tines por los que puede pasar vapor o agua fría indistintamente.
Para adicionar el hidrógeno al doble enlace de la molécula de ácido graso, e« necesario que el gas entre en íntimo contacto
con dicha molécula, en presencia de un catalizador adecuado que
acelere el proceso. Esto se realiza mediante agitación producida
por el mismo vapor de proceso, ayudándolo con un agitador mecán¿_
co no muy potente.
63
CAP
iCIDAD DE LOS EQUIPOS PRINCIPALES PARA LOS PROCESOS CON
EQUIPO INDUSTRIAL Y CON EQUIPO HABILITADO.
En ambos casos se considerarán 200 Kg. de producción al 100}» de
capacidad, pero sólo se operarán las plantas piloto a una capacjL
dad del 80S¡>, ya que no se trata de plantas que produzcan bienes
para ofrecerse al público, sino de plantas piloto para realizar
investigaciones.
Si al 100% de capacidad tenemos 200 Kg. de jabón por lote,
al 80% de capacidad tendremos 160 Kg. de jabón por lote.
Según la reacción sintetizada:
A
(PM)
para
+
890
3 B --- >-3 C
120
918
+
D
92
producir 160 Kg. de jabón, se necesitan 155 Kg de grasas.
Volúmen del tanque de dilución de hidróxido de sodio.
Según la experimentación:
NaOH necesario para 400 g de grasas =
lk k
ml. al
k0%.
NaOH necesario para la saponificación de 155 Kg de grasas=
55.8 litros al k0%
Volúmen del tanque de dilución de NaOH = 55*8 + 10% de toleran­
cia = 62 litros
Volúmen del tanque de fusión de grasas:
64
Volúmen d e l ta n q u e de f u s i ó n de sebo de b u e y:
Densidad del sebo de buey = 0.977 Kg/lt (del Manual del Ing. Quim)
como la mezcla de grasas es al
50
% de
cada una:
Masa del sebo de buey = Masa del aceite de coco = 155 x 0.5 =
=
V =
77.5
Kg
= — gy^|[g7lt"= 79.32 + 10% de tolerancia = 88 litros
Volúmen del tanque de fusión del aceite de coco:
Densidad del aceite de coco = 0.963 Kg/lt
V = -|j-=
~ 80.48 +
10%
de tolerancia =¡89litros
Volúmen del tanque de dilución de cloruro de sodio:
Según la experimentación:
NaCl necesario para 400 g de grasas = 40g en 120 ml de agua
Densidad del cloruro de sodio puro = 2.163 Kg/lt
V -S-
2.1¿3 g7ec = 18*55 cra3
Volúmen total para 400 g de grasas s 18.55 + 120 = 138.55
Volúmen necesario para 155 Kg de grasas = 53.7 litros
Volúmen del tanque de dilución de NaCl = 53.7 + 10?» de toleran­
cia = 59 litros
Volúmen del reactor:
Volúmen total = Volúmen de NaOH +■ Volúmen de grasas + Volúmen
de NaCl
Volúmen total = 55.8 + 53.7 + 79.32 + 80.48 = 269.3 litros
65
Volumen del reactor = 269.3 +
30%
porque aumenta mucho el volu­
men en la saponificación = 350 litroa
Volumen del tanque para recoger .jabón!
Masa de jabón producida por lote « 160 Kg.
Densidad promedio del jabón = 0.644 Kg/lt
V
ó ¿44°Kg^ít~3 2^8.45 + lOJí de tolerancia = 274 litros
Volúmen del tanque para recoger lejía;
Volúaen de lejía » Volúmen del reactor - Volumen del jabón
Volúmen de lejía » 269.3 - 248.45 * 20.85 + 10* de tolerancia =
= 23 litroa
Volúmen del reactor hidrogenador;
Volúmen del hidrogenador » Volúmen del tanque de fusión del
sebo de buey
Volúmen del hidrogenador * 88 litros
Volúmen dal tanqufe de almacenamiento de sebo de buey;
Volúmen del tanque de almacenamiento = Volumen del tanque de
fusión del sebo de buey
Volúmen del tanque de almacenamiento = 88 litros
Capacidad de la picadora de sebo de buey:
Volúmen de la picadora » Masa del sebo de buey
Capacidad de la picadora = 78 Kilogramos
66
Vol&men d e l s e c a d o r:
Volfimen del secador = Volúaen del jabón
Volumen del secador = 274 litros
CALOR NECESARIO PARA LA ELABORACION DEL JABON.
Calor necesario para las grasas:
La fórmula que se utilizará en todos los casos es:
Q » M«Cp*T
donde:
Q = Calor necesario para efectuar la operación.
M = Masa de sustancia a calentar.
Cp = Calor especifico a presión constante de la sustancia.
T** Temperatura que se necesita alcanzar para calentar una
sustancia.
* Nota: En la fórmula original, se indica un incremento de tem­
peraturas, sin embargo, para fines del presente traba­
jo, se consideraré sólamente la temperatura que se
quiere alcanzar para tener un «argén de seguridad en
los c&lculos.
Mezcla de grasas:
Aceite de coco 5 0 ? í —
Sebo de buey
77»5 Kg
50# — ■■ -77.5 Kg
67
Sebo de buey: M * 77.5 Kg 5 Cp = 0.399 KcalAg-°C ; Tfuj| « 76 °C
Q = 77.5 x 0.399 x 76 = 2350.11 Kcal
Aceite de coco: M ■ 77.5 Kg ; Cp = 0.43 Kc«l/Kg-°C ;
T„
- 27 °C
fu»
Q 1= 77.5
x
0.43 x 27 - 899.78 Kcal
Calor total para la» grasas ■ Q +
■ 2350.11 + 899.78 *
Q' =* 3249.89 Kcal
_a---------------
Calor neceaario para «1 hidróxido de sodio:
NaOH necesario para 400 g de grasas = i44 ml. al
k0%
Densidad del NaOH al 40X * 1.436 g/cm~*
Masa de NaOH para 400 g de grasas = Volúmen x Densidad
M * 144 x 1.436 * 206.78 gramos de solución
Masa de NaOH necesario para 155 Kg de grasas = 80.13 Kg de sol.
Cp prom. de la solución = 0.746 Kcal/Kg-°C
SíaOH * 8o*13 x °«746 x 35 = 2092.19 Kcal
Calor necesario para la saponificación:
Masa:
NaCl necesario para 400 g de grasas = 40 g/120 ml de agua
NaCl necesario para 400 g de grasas * 160 g de solución
NaCl necesario para 155 Kg de grasas = 62 Kg de solución
Masa total en el reactor 9 Masa de las grasas + Masa del cloru­
ro de sodio + Masa del hidróxido de sodio
Mr = 155 + 62 + 80.13 = 297.13 Kg
68
Cp prora. = 0.498 Kcal/Kg-°C j T
= 94 °C
©b
Qjj = 297.13 x 0.498 x 94 = 13.909.25 Kcal
Calor total necesario para el jabón = Qg + QNjiqjj + QR
Q^, = 3,249.89 + 2,092.19 + 13,909.25 = 19.251.33 Kcal
Masa de vapor = Calor / Calor latente de vaporización
Calor latente de vaporización = 9,729 Kcal/Kgmoi
Masa de vapor = 19 ,251.33 / 9,729 * 1.979 Kgmol
Pea* molecular del agua = 18 Kg/Kgmol
Masa total de vapor = 1.979 x 18 = 35.62 Kg de vapor
Por medio del dato anterior, se podrá determinar la capacidad
de la caldera.
i
69
COMPARACION DE EQUIPOS NUEVOS CONTRA H A B IL IT A D O S.
La similitud de un equipo con otro, establece la relación de la
imaginación con la realidad.
El plano estructural de ésta similitud, puede llevarnos a satis
facer necesidades de producción de artículos a un bajo costo y
buena calidad.
A la pregunta; ¿Cómo podemos saber si un equipo o elemento ifcs
adaptable para darle un úso más beneficioso?, nos bastaría con
responder a las siguientes puestiones:
- ¿Qué partea constituyen ese equipo y cuáles son equiparables
con el equip® de uso industrial?
- ¿Qué partes de esa equipo no nos sirteen?
- ¿Cuáles partes se pueden modificar y cuáles no?
- ¿El diseño del equipo nuevo es semejante al de aquel que so
va a utilizar?
- ¿El estado físico en que se encuentra el equipo deshabilitado
es el adecuado para su utilización?
Si el equipo o elemento cumple en gran parte con las condicio­
nes y pruebas preestablecidas, se deduce que el equipo propues<
to si puede ser utilizado para algún proceso dado.
70
DISEÑO DEL REACTOR.
Puesto que la gran mayoría de los procesos químicos giran en
torno a los reactores químicos, uno de los factores más irapor*
tantes para determinar la economía general de un proceso, es el
diseño de los mencionados reactores.
Contrariamente a lo que sucede con el equipo para procesos de
transferencia de masa o de calor, no existe algún método direc­
to para diseñar equipos en los que se pueda desarrollar una
reacción química.
Lo anterior se debe a que el diseño de un reactor químico está
regido primordialmente por el sistema de reacción específica de
que se trate.
Al iniciar la tarea de diseño, se deberá contar con la siguien­
te información:
- El tipo de reacción (simple o compleja).
- La necesidad de un catalizador.
- Las fases comprendidas.
- La modalidad de control de temperatura, presión,
etc.
- La capacidad de producción.
Además, los datos básicos incluyen:
- Las expresiones químicas de velocidad de reacción y la varia­
ción de los parámetros de la velocidad en función de la tempe
ratura, presión, entre otros.
- Las características de transferencia de calor y masa.
- Las propiedades físicas de todos los componentes que partici­
pan en la reacción.
71
Una vez recabada toda la información y los datos antes citados,
so procede a una selección preliminar y a una determinación del
tamaño del reactor.
Tipo de reactor.
Los reactores químicos utilizados en diversos procesos indus­
triales, existen en una gran variedad de diseños que no siempre
tienen alguna relación específica con la clase de reacción o el
tipo de operación. Con frecuencia se emplean equipos de diferen
tes diseños para la misma reacción.
Los reactores químicos se han clasificado de una manera general
en dos formas: una que se relaciona con el tipo de operación y
la otra según sus características de diseño. La primera clasifi_
cación so asocia primordialmente con reacciones homogéneas y
divide a los reactores en las siguientes clases:
- Discontinuos
- Continuos
- Semicontinuos.
•Reactor discontinuo. Este tipo admite todos los reactivos al
principio y los procesa según un curso predeterminado de reac­
ción, durante el cual no se alimenta o se extrae ningún material.
Por lo común, el reactor tiene la forma de un tanque con o sin
agitación; se usa principalmente en producciones a pequeña es­
cala. La mayoría de los datos cinéticos básicos de^ diseño del
reactor, sr. obtienen en ésta clase do equipo.
.Reactor continuo.
Los reactivos se introducen y los productos
se extraen simultáneamente y en forma continua en los reactores*
de esta índole. Este puede tener la forma de un tanque, una es­
tructura tubular o una torre, y tiene multitud de aplicaciones
en plantas a gran escala con el proposito de reducir los costos
de operación y facilitar el control de la calidad del producto.
•Reactor semicontinuo.
A esta categoría pertenecen aquellos
reactores que no satisfacen por completo las dos clase» antes
mencionadas. En uno de los casos, algunos d¡ los reactivos se
cargan al principio, en tanto que los restantes se dosifican
continuamente conforme se desarrolla la reacción. Otro tipo es
similar al reactor discontinuo, excepto que uno o más de los
productos se extrae de forma continua.
Los reactores químico» se han clasificado también de acuerdo a
sus características de diseño de la manera siguiente;
.Reactor tanque.
Este es quizá el tipo de reactor más usado y
común en la industria
química. En la mayoría de los casos, está
equipado con algún medio de agitación así como de elementos pa­
ra la transferencia de calor. Esta clase admite tanto la opera­
ción discontinua
como la continua en amplias gamas de temperatts
ras y presiones.
Con la excepción de los líquidos muy viscosos,
el tanque con agitación produce un mezclado casi perfecto. En
una operación continua se pueden conectar varios reactores de
este tipo, en serie. También existen depósitos de reacción uni­
tarios de funcionamiento continuo, divididos en cierta cantidad
de compartimientos, cada uno de los cuales equivale a un tanque
73
con
a g ita ción .
•Reactor tubular.
Este tipo de reactor
se
construye ya sea de
un solo tubo continuo o varios tubos en paralelo. Los reactivos
penetran por un extremo
d e l
reactor y el producto sale por el
otro, con una variación continua de la composición de la mezcla
de reacción entre esos dos puntos. La transferencia de calor
hacia el reactor o desde éste, se logra por medio de una camisa
o un diseño de tubos y carcaza.
•Reactor en torre.
Esta clase de reactor se caracteriza por su
estructura cilindrica vertical con una ralación grande entre la
altura y el diámetro. Puede tener desviadores o rellenos sólidos
o bién, quizá se limite sencillamente a una torre vacía, y se u
tiliza para procesos continuos.
•Reactor de lecho fluidificado.
Se trata de un depósito cilin­
drico vertical que contiene patículas sólidas finas que son
catalizadores o reactivos. La corriente del reactivo fluido se
introduce en la b a s e del reactor a una velocidad tal, que los
sólidos flotan en la corriente del fluido sin salir del sistema.
En estas condiciones, el lecho de partículas se comporta como
un líquido en ebullición que tiende a igualar la composición de
la wzcla de reacción y la temperatura.
De los reactores descritos anteriormente, observamos que el reac
tor acorde a nuestras necesidades es el reactor discontinuo
(tanque), debido a que se ajusta a nuestras perspectivas y econo
mía .
Se
elaborará una tabla comparativa con las modificaciones v a­
74
justes que son necesarios hacer para poder construir un reactor
tanque de un bote njetálico, cuyas dimensiones son Xas siguientes:
Ai t u
^6.60 cm.
r a ’
Piámctro: *56.no cm.
!sposor de la lámina: °.3 17 5 cm.
T ia t a r d o
He
a u x i l i a n
mus
f i c a c i o n i b
qut>
y
la
co n
c41
a ju s t e s
REACTOR DI jCOVTTVTJO
BOTC yITALICO
a)
S m
cor p a r a c ió r
a j u s t e s
n i
mod i f i c a c i o n e s
1
'-am as
y
y
a j u s t e s
d i b u j o s ,
r e a l i z a d o s .
aeart
p a s o
,n r
c ompr <ns
p a s i ,
1b
d e
1 !•£,
la"*
n o»
m o 'i
75
h '
Pi i m e r a
r o í i f i ''a c iór> ;
Se
i nr o r p ) r d
l e
a d a p ta n
una
v á lv u la
lo
p a r t e
i n f e r i o r .
c )
\
d )
Se
la
+ppa
l e
a d a p ta
adem ás
c i n c o
de
a
r e c t o ,
c ió n
s u p e r io r
de
s ib 1e .
un
s i e t e
un
se
s e r p e n t ín
tu b o
r e c t o
que
c e n t ím e t r o s .
b u r b u je a r á
en
la
s a p o n x f i c a c i ó r
en
l a
p a r t e
e s t a r á
r l
l l e v o
lo
a
in t e r n a
se p e r a d o
v sj'-ir
m e z c la ,
se
v á l v u l a s .
que
que
ca b o
d e l
d e l
f o r d o ,d e
e n t r a r á
ayu d ará
de
la
r e a c t o r ,
p o r
J
m e jo r
o 1
tu b o
i l°
-lanera
po^
76
*)
le
t’.a» e l
«a ctor
m o d ifica d o
va
term in a d o.
¿ W o .
y/
TANQUE ATMOSFERICO
Tanque atmosférico es cualquier depósito diseñado para su
u s o
dentro de pocos kilogramos por centímetro cuadrado de diferen­
cia con la presión atmosférica; éstos pueden estar abiertos o
c e r r a d o s
a
ln
a t n ó s f ''r r .
con una forma cilindrica
Las normas que rigen el
do publicadas por varias
Coruinnorst
e
se o b t i e n e ej
y fondo plano a nivel
diseño de este tipo de
instituciones como:
- jV.P.I. - American Petroleum Institute
- A.l.'.íw.A. - American ’.ater Works Association
- U.L. - Underwriters Laboratories, Inc.
c o s t o
n i ni
mo
del terreno.
tanques,
hansi­
Las normas ra&s detalladas son las de la A.P.I., con la consi­
guiente descarga de responsabilidad del diseñador.
Frecuentemente se usa concreto resforzado para tanques grandes
(hasta 57 millones de litros), quo por lo regular contienen agua. Las filtraciones pueden ser un problema si se usa concreto
no recubierto, al utilizar algunos líquidos flamables.
Tipos de tanques atmosféricos.
•Tanques elevados. Se puede obtener un flujo grande cuando sea
necesario, pero las capacidades de bombeo no tienen que ser de
más del flujo promedio; con ésto se puede ahorrar en lasr inver­
siones de bombas y tuberías. Como proporcionan flujo luego de
fallar
la s
bombas, son importantes en los sistemas contra inceri
dio.
♦Tanques abiertos. Se usan para almacenar materiales que no se
dañan con el agua, el clima o la contaminación atmosférica.
Tanques con tejado fijo. Suelen ser escalonados o de cúpula.,
Debido a que las presiones son despreciables, las principales
cargas de diseño
son
la lluvia y el viento. Estos tanques
r e ­
quieren ventilas para evitar los cambios de presión, ocasionaJoo
por
l o s
cu „ib ios
do
tem p era tu ra
y
e l
r e t i r o
o
a d i c i ó n
de
l í ­
quidos.
‘Tanques de volumen variable. Sirven para evitar las pérdidas
por ventilación. Pueden tener tejados flotantes de cubierta
sim
pie o doble; son tipos de tejados que se elevan, on los que la
cubierta tiene
un
movimiento oscilante
h a c i a
a r r ib a
y
h a c ia
jo en un sello liquido anular o se conectan al cuerpo del
ub£_
ta n ­
78
que mediante una membrana flexible. Una cámara de expansión de
tela alojada en un compartimiento sobre la parte superior del
tejado del tanque, permite variaciones en el volumen.
‘Tanques de tejado flotante. Deben tener un sello entre el tejja
do y el cuerpo del tanque. Si no se protegen con un tejado fijo,
deben tener drenes para la eliminación del agua.
Las modificaciones efectuadas serán explicadas a continuación:
De manera comparativa, los únicos cambios que sufriría un tan­
que de uso industrial, serían el material de construcción que
es de acero inoxidable A - 316 y la eliminación de una boquilla
inferior, obteniéndose un tanque de lámina de hierro, sin boqu¿
lias de salida de 0.3175 cm de espesor.
PICADORA
En una picadora o cortadora rotatoria, se cortan materiales re­
sistentes o fibrosos, en los que resulta mejor hacer varias op£
raciones sucesivas de corte, en lugar de ejercer un solo choque.
El material de alimentación no debe exceder la longitud de la
cuchilla de corte. La estructura usual está constituida por un
rotor con cuchillas uniformemente espaciadas sobre la periferia,
de tal forma que el corte se haga sobre las cuchillas estaciona
rias.
En general, éstaw cortadoras se fabrican de acero o acero inoxjl
dable, aunque también se pueden hacer con otros materiales resis
79
tentes a la corrosión. Las unidades de producción de diversos
tamaños, requieren -de 5 a 60 HP, con diámetros de uno a dos me­
tros y las longitudes de las cuchillas van do 31 a 77 era, mien­
tras que las capacidades son de una a dos toneladas por hora.
La recepción del material se hace a través de una tolva. Por lo
regular se usan cinco cuchillas de rotor, colocándose a un &ngu
lo recto, ligeramente desviado con relación al eje, para evitar
aplicar la carga sobre el extremo de la cortadora. También se
pueden utilizar de dos a siete cuchillas estacionarias alterna­
das con las secciones de criba, para tener un área de descarga
mixima.
Las variaciones de construcción permiten una amplísima variedad
de aplicaciones distintas.
‘Cortadoras y rebanadoras de precisión. Se utilizan cuando se
desea reducir el tamaño de una masa a dimensiones regulares más
pequeñas. Con metales y otros sólidos resistentes, la acción de
corte se usa cuando se tiene un área positiva de soporte en el
borde frontal de cada superficie de corte. Cuando el material
es papel, pan, hule, etc., un dispositivo de borde cortante es
lo más utilizado, siendo conveniente tener cierto deslizamiento
de la sierra.
Las cortadoras de cuchillas de precisión difieren de los moli­
nos de corte aleatorio, en que un sistema de alimentación está
sincronizado con las cuchillas; ésto asegura el tamaño exacto
de las piezas cortadas.
80
La
se cu e n cia
de m o d if ic a c ió n
cs
co m o
s ig u e :
a) Se colocan cuatro placas de acero para formar una caja.
VISTA
SUPERIOR
b) Se le pondrán a la caja anterior siete placas afiladas por
las orillas de menor ancho, en posición horizontal.
VISTA
LATERAL
c) Las placas llevar&n seis orificios en la posición y en la
forma indicada.
>
>
>
O
>
>
VÍSTA
SUPERIOR
d) Se fabrican con lámina de acero, seis cortadores transversalo-,.
e)
L os
cortadores anteriores s'' colocan verticalmo:ite dentro
d
los orificios de las placas y se fijan a la base y al techo
81
de l a c a ja ,
o b te n ié n d o s e un e q u ip o como e l de l a f i g u r a 1 0 .
SECADOR.
El diseño y selección del equipo están regidos por dos factores:
1.- Las consideraciones de índole mecánico.
2.- El flujo de sólidos y las características de superficie.
El primero comprende la temperatura o el aislemiento del proce­
so. Las características superficiales de los sólidos son impor­
tantes en el sentido de que controlan el grado al que una opera
ción tiene restricciones de difusión, es decir, se difunde den­
tro o fuera de los poros de una partícula dada y no a través de
los vacíos comprendidos entre las partículas individuales. El
tamaño de las partículas sólidas y la razón entre la superficie
y la masa, son también factores vitales en la evaluación de las
características superficiales y el problema de difusión.
Tipos de secadores.
Las formas más útiles de clasificar a los equipos de secado son:
1.- Por el método de transmisión de calor a los sólidos húmedos.
2.- Por las características físicas del material húmedo.
Dentro de la primera clasificación se tienen:
‘Secadores directos.
Contacto directo entre los sólidos húmedos y los gases calien­
tes y a su vez, pueden ser continuos o por lotes.
82
CONTIríUOb :
He bandejas, do material dosificado en una capa de transporta­
dor neumático, rotatorio, por aspersión, de circulación direc­
ta
\c
túnel, lechos fluidos.
LOTES:
De circulación directa, de bandejas y compartimentos, lechos
fluidos.
Secadores infrarrojos o de calor radiante, secadores de calor
dieléctrico.
SE3AD0RES INDIRECTOS
El calor de desecación se transfiere al sólido húmedo através
de una pared de retención y a su vez pueden ser continuos o por
lotes.
CONTINUOS:
De cilindro, de tambor, de transportador de tornillo, rotatorios
de tubo de vapor, de bandejas vibradoras, tipos especiales.
LOTES :
Rotatorios al vacio, de bandejas al vacío, por congelación.
Para la clasificación de acuerdo a las características y propie'n'ler *"{ ica1; del material húmedo es nás útil para seleccionar
entre un grupo de secadores que se someten a una consideración
preliminar en relación con un problema de desecación específi­
co .
Para el secado del jabón utilizaremos el secador da» bandejas o
~:•>•’1>a-t i-i<ntos .
83
El secador de bandeja y compartimientos es un equipo totalmente
cerrado y aislado en el cual, los sólidos se colocan en grupos
de bandejas, en caso de sólidos en partículas, o amontonados en
pilas o repisas, en el caso de objetos grandes.
La transmisión de calor puede ser directa del gas a los sólidos,
utilizando la circulación de grandes volúmenes de gas caliente,
o indirecta, utilizando repisas o bases calentadas, serpentines
de radiador o paredes refractarias al interior de la cubierta
del secador.
El control del equipo de bandejas
y
compartimientos se mantiene
por lo común, regulando la temperatura del aire circulante y ra­
ra vez, através de la temperatura de los sólidos.
El medio de calentamiento usual es el vapor común, y la configu­
ración estándar del calentador consta de un calentador principal
anterior al ventilador de circulación.
Cuando no se dispone de vapor o la carga de desecación es peque­
ña, se puede utilizar calor generado eléctricamente. Para tempe­
raturas superiores a 400 °F, es factible usar productos de com­
bustión o calentadores de aire encendido indirecto.
El aire se hace circular por medio de ventiladores de hélice o
centrífugos; el ventilador se monta dentro o directamente arriba
del secador.
A continuación se explicará, valiéndose de diagramas y dibujos,
la secuencia de modificación de una estufa a secador.
84
Secador de c h a r o la s de uso i n d u s t r i a l .
Estufa.
a } A la estufa de uso cassro se le quitará la parte "A" y se in­
vertirán los quemadores. Las divisiones que se tienen en el
interior del horno, servirán para colocar las charolas.
b) Se invierte la posición de la estufa, y el piloto que está.
dentro del horno se coloca en posición vertical, como se indi
ca en la siguiente figura.
85
c) Entre los pilotos y el horno hay una pequeña división que se
usará para precalentar el aire que se utilizará para secar el
producto; el aire será alimentado por medio de un ventilador
colocado en la parte exterior do la estufa. íl secador ya ter^
minado, se instala sobre unas bases de concreto y se le adap­
tará un termómetro.
RECIPIENTES ENCHAQUETADOS
El encamisado se utiliza por lo general para recipientes que ne­
cesitan limpieza frecuente o para los de recubrimiento de vidrio
que son difíciles de equipar con serpentines internos. La camisa
elimina la necesidad de serpentín y da un mejor coeficiente glbbal de transferencia de calor que los serpentines externos; sin
embargo, sólo se dispone de una area limitada de transferencia
de calor. Los espesores de las paredes son elevados, a menos que
se instalen anillos de refuerzo.
86
Al jabón obtenido, le serán incorporados los aditivos (perfume,
fijador y colorante); para éste fin, es necesario calentar el
jabón utilizando un tanque con serpentín, en lugar de uno en­
chaquetado.
La construcción es como se muestra a continuación:
a) Se hace una perforación en el fondo de un bote metálico,de
1.7 cm de diámetro, al igual que en la tapa superior.
b) Se adapta una boquilla de salida de material a la parte latjB
ral inferior del bote.
c) Se hacen pasar los extremos de un serpentín de cobre de 1.6
centímetros de diámetro a través de las perforaciones practi
cadas con anterioridad, quedando el recipiente Jerminado, cjj
mo en la figura 11.
87
'""ZCLADOn
los equipos ’e mezclado se clarifican en: mezcladores por lotes
y continuos.
Los mezcladores por lotes se subdividen en:
‘Mezclador de tanques cambiables. Estos son verticales y el rec¿
píente es una unidad separada que se coloca o retira con facili­
dad del marco da la máquina. El tipo más común es la mezcladora
de rieles, en donde los recipientes separados permiten que los
lotes pasen o se midan con cuidado, antes de introducirse a la
propia mezcladora.
En la mayoría de ésto3 mezcladores, los elementos de mezclado se
elevan del recipiente con un elevador vertical o con una cabeza
vasculante; en otros, el recipiente desciende, alejándose r’e los
elementos de mezclado. Después de la separación, y ya retirado
el reciriente, es simple la limpieza de todas las partes compo­
nentes .
La mezcla íntima se hace de dos ’aneraa: vina de ollas consiste
en hacer girar el montaje de la unidad mezcladora con un movi­
miento planetario, de forma tal, que las aspas rotato;íai ba' - r - ’n + o f J’' 1 1 " ; r c ^ i r , í ' e r í ' " c ’ "
ri
o*r~
en
montar el recibiente sobre una tornamesa giratoria, de modo que
todas las partes de la pared del recipiente pasen ñor hojas raspadoras fijas .. ]«s
aspas
del agitador en un punto de franqueo
mínimo.
*” .ó 4ii Vi ,i« ue L-:
rt tacionax'xo. rótas ¿e utilizan cuando i j
se obtiene ninguna venteija al poder ca ibiar el recipiente, cuan-
88
do el iana ño <'p lo* lot< ■; es do míis 0
570 litro? j cuando la _a
limcntación y ol producto se puedan manejar convenientemente
con canalones o tuberías.
t «.• iu c
I.icionario- con u.’a 0rin variedad do agitado­
res para fluidos? delgados, sin embargo, loa equipos para pastas
se limitan a los tipos ' ’c. siguen:
.Mezcladoras do compuerta: Una estructura giratoria, plana ’ de
barr.'s verticales y horizontales corta la pasta. La velocidad
L.C mantiene baja pa>-a evitar que toda la masa gire; la nezcla
lenta de la masa se produce por la acción centrífuga ligera de
las aspas giratorias. Cn lugar de una compuerta, se pmgde util¿
zar un agitador de ancla. SI ensamblaje de barrido externo se
puede ajustar con aspas raspadoras para limj.iar la pared del re
cipiente y '•íejorar la transferencia de calor.
.Mezcladoras de barra cizalladora:
una mezcladora de compuer­
ta modificada, que consta do una serie de paletas verticales
que pasan entre dedos estacionarios verticales. Esta construc­
ción húco aumentar la superficie de corte y produce una mayor
circulación.
.Mezcladora de aspas helicoidales; Un ejemplo notable es el tri.
t ii ..da*
j.úá'- fibto.as. ^oaaist' cu ma hélice continua, non
tada en un tubo de extracción; el franqueo estrecho entre el tu
bo y el tornillo y una alta velocidad de rotación, dan como re­
sultado un rápido movin.i ento del material y un cizallamiento elevado. £1 tornillo eleva el material por el tubo y*la gravedad
io iu.ee volvei ai fondo dr>l tanque.
'•’clador.’s intensivas: La ''arle superior de l a carga ^o confi_
na por medio de una cubierta de ariete impulsa’o por aire, que
se monta de modo que se pueda oprimir hacia abajo, sobre la car
ga. J1 franqueo entre los rotores y las paredes es extremada íen
te pequ-no _| <’“ allí donde se produce la acción -ie celadora.
•Mezcladoras de rodillos. Las mezcladoras de rodillos contienen
dos o más rodillos paralelos, con disposiciones para regular la
presión y la distancia entre lo" rodillos. Puesto que una pasa­
da entre los rodillos logra nuy poca combinación, se usan prác­
ticamente cono mezcladoras por lotes.
Las mezcladoras continuas pueden ser:
•Extrusoras de gusano simple. Con frecuencia se usa como dispo­
sitivo mezclador en la industria d^ los plásticos. Jn escencia,
se logra un movimiento de circulación al trabajar en contra de
una presión de descarga, de modo que hay un flujo a presión que
se opone al flujo de arrastre hacia adelante del gusano.
•Malaxadoras. Contiene uno o dos ejes equipados con j>aletas pe­
queñas y cortas, montadas en un cilindro que contiene el mate­
rial que se procesa. En las amasadoras de dos ejes, óstos son
paralelos y pueden ser horizontales o verticales, las paletas
se pueden entrelazar o no. Los franqueos son anplios, por lo
que se produce un mezclado considerable do la nasa. Las paletas
inpulsan al naterirl hacia adelante, al tiempo
lo cortan y
llevan la carga hacia al extremo de descarga, mientras se mez­
cla.
•Mezcladoras estáticas. ~stán compuestas por elc-ientos helicoi­
dales, yuxtapuestos a 90 grados uno con el otro, dentro de un
lojaniento tubular. Los nedios fluí *o«• se ven obligados a
~c¿-
90
ciarse, debido a una progresión de divisiones y recombinaciones
con 2n capas de cada "n" elementos. Puesto que no tiene piezas
móviles, casi se eliminan loe costos de operación y de manteni­
miento.
Las modificaciones» para el mezclador de cloruro de sodio, tienen
la siguiente secuencia:
a) S* reforzará la base de un bote metálico, con barras de hie­
rro en forma cruzada
b) Al mismo bote metálico, le será colocada en la parte supe­
rior una pequeña base que cruzará el diámetro, la cual servi
rá para colocar un «je que moverá unas paletas de agitación.
c) Se elevará el bote a «na altura de 5° cm. por medio de tres
bases de concreto, colocadas en forma triangular, quedando
el «quipo terminado.
91
Las modificaciones para el mezclador de hidróxido de sodio son:
a) Se utilizará un recipiente d© plástico, con una capacidad de
100 litros, a cuy# tapa se le hará una perforación en el cen
tro, por donde pasará un eje con paletas de agitación adapta^
das, accionado por un motor. Este motor, por medio de una ban
da, también servirá para hacer girar el eje del rezclador de
cloruro de sodio*
b) El bote de plástico será elevado mediante un columpio metáli
co, quedando el equipo final como el mostrado en la figur» 8 .
FILTRO.
Aunque la teoría de la filtración nunca |se utilizó como base p_a
ra el dicieño d» un filtro, ec valiosa para buscar las condicio­
nes óptimas de filtración y predecir los efectos
dé lo »
cambios
en lar- condiciones operacionaltfis. El uso de la teoría de la fil
tración está limitado por el hecho de que las características
de filtración se deben determinar siempre en la lechada real de
que se trate, puesto que los datos obtenidos con una lechada no
son aplicables a otra.
Casi siempre, la filtración dá como resultado la formación de u
na torta de partículas sólidas en la superficie del cuerpo porc>
92
so, que con frecuencia es una tela qup forrsa el medio de filtra^
ción. Una vez que se forma ésta capa, su superficie actúa como
medio de filtro, de manera que los sfilidos se depositan y se aal esjesor de la torta, mientras que el licor claro pasa
por ella. Por consiguiente, la torta se compone de una masa de
particuJas de formas irregulares, por entre las cuales corren
canales pequeños.
Clasificación de los filtros.
La filtración y los filtros se pueden clasificar en varían for­
mas :
1.- Por la fuerza impulsora. Se aplica una fuerza centrifuga al
flujo de filtrado. La filtración centrifuga se asocia por
lo común con la sedimentación centrifuga, considerándose,
en primer lugar, como una aplicación del fenómeno centrifu­
go y, en segundo lugar, como filtración particular.
2.- Por al mecanismo de filtración. Hay dos modelos del proceso
de filtración que dan una teoría congruente con la raayoria
de los datos „de resistencia y velocidad de filtración. El mo
délo en que los sólidos filtrados se detienen en la superfi­
cie del medio y se amontonan unos sobre otros para formar una torta de espesor creciente y el modelo en que los sólidos
quedan atrapados dentro de los poros o el cuerpo del medio.
3.- Por la función. La neta de la filtración puede Sf>r la obten­
ción de sólidos secos, liquido clarificado o arreas cosas.
Lo primero se logra con la filtración
de
tortas, pero la c U
rificación se realiza tanto en las operaciones de torta, co-
93
mo de medio de filtración.
4.- Por ciclo operacional. Los filtros pueden ser por lotes o
continuos y los filtros por lotes se pueden manejar con una
fuerza impulsora de presión constante, a velocidad constan­
te o en ciclos variables, con respecto tanto a la presión
como a la velocidad.
5.- Por la naturaleza de los sólidos. El tamaño de partículas
puede ser del mismo orden de magnitud que el tamaño de po­
ros mínimos de la mayoría de los medios de filtración (de u
na a diez mieras y mayores) o más pequeño (de una miera has.
ta las dimensiones de las bacterias). La mayoría de las fil_
traciones incluyen sólidos de la primera gama de tamaños;
los de la última, se pueden filtrar sólo mediante ultrafiltración, a menos que se conviertan a la primera gama por me^
dio de la agregación, antes de la filtración.
Tipos de filtros.
‘Filtros de torta. Los filtros que acumulan cantidades apreciables de sólidos filtrados en la superficie del medio de filtra­
ción, son los llamados de torta. La alimentación a filtrar cont i e i K 1,
¡'or
io
de llegar a más de
nr.o
k0%.
p o r c i c t o
■ 'o lid o s
s u s p e n d id o s
y pue_
Luego de loa primeros instantes de fil­
tración, la torta acumulada se convierte en el medio real de fil_
tro. Cuando el producto importante es el filtrado, el punto has.
ta el que se retira la torta con lavados y soplados, se convier
te
en
una elección económica. Cuando el producto es la torta,
se puede requerir un retiro virtjialmente completo del filtrado
94
y frecuentemente hay incentivos económico* para obtener una tor­
ta tan sec i como sea posible, en el filtro; esto se puede lograr
con el soplado de aire o gas.
I'a sta
donde
en la cual
la
se
t o r t a
es
e l l a
m ism a
e l
n e d io
f i l t r a n t e ,
la
b a se
deposita no tiene que ser un medio sumamente reten
tivo; de hecho, para minimizar su resistencia y elevar al máximo
la capacidad del filtro, el medio suele ser tan abierto, que al­
gunos sólidos pasan a través de él, al iniciarse el ciclo. Tor
esto, una filtración de torta casi nunca produce un
f i l t r a d o
cora
pletamente limpio.
•Filtros por gravedad. El flujo de filtrado se produce'debido a
la presión hidrostática de
la columna de
material a filtrar, que
permanece por encima de la
superficie de
la torta o del medio de
filtro. Esta presión es relativamente baja y va de unos cuantos
centímetros de fluido en un embudo de laboratorio, a un máximo
de unos cuantos decímetros
de fluido en un filtro de planta.
Las ventajas de éstos filtros son:
a) Su gran simplicidad.
b) Dependencia de’ los accesorios más sencillos.
c) Su bajo costo inicial.
d) La posibilidad de construirlo de casi cualquier material.
Las desventaja» son:
a) Las velocidades relativamente bajas de filtración.
b) El area excesiva c'e piso que se ocupa por unidad ^de area de
filtrac ión.
c) Los costos elevados de 'rano de obra.
d) Dificultad de limpieza.
95
‘Filtro prensa. Cs el nás simple de los filtros a presión. Haydos diseños básicos: la prensa de placas a nivel o la de placas
y marcos y la prensa He placas con recesos.
Una prensa de placas y marcos es un conjunto de placas sólidas
alternas, cuyas caras están perforadas para permitir el drenaje
y marcos huecos, en que se recoge la torta durante la filtra­
ción. Las placas se suspenden verticalmente sobre barras de so­
porte, cubriendo cada una de sus caras con un medio de filtra­
ción, por lo común tela. Durante la filtración se comprimen las
placas y los marcos en
cierre hermético al agua, rna fija y
ur.
otra móvil, mediante un tornillo de molinete; se alimentan las
prensas y se descarga el filtrado a través de canales en las
esquinas de las placas y los marcos, fc-sta última disposición elinina los orificios de1 canal en la tela de filtro, que a
v e ­
ces son causas de problemas y fugas.
*Filtro de hojas. Consiste en un ensamblaje de ele-ne.itos planos
de filtración, sostenidos verticalmente en un casco a presión.
Las hojas son circulares, con lados en forna de arco o rcctangu
lares, teniendo superficies de filtración en ambas caras.
Cl
casco es
v e rti_
c a l
u
un
ta n q u e
(.or
h o r i z o n t a l ,
o
cónico
y
e l
filtro
se
c i l i n d r i c o
lo
que
su
e j e
ser
pu ed e
('e s»crib e ,
c o n
eo,)on-
dientemente como vertical u horizontal; en los verticales, las
hojas pueden reemplazarse con elementos tubulares.
'"na
h o ja
c’ e
T iltr .»
"u rat’ a,
r'ond c
f i n a
a l a i b r e .
d ebe
lt
e s t a r
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se
c o n s i s t e
a ju s t a
L1
t e n s o
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de
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r a l l a
de
p osa d a
f i l t r a c i ó n
f i l t r o ,
p o s i b l e
sea
c u a l
para
o
de
se a
uno
p l i c a
t o l a
e l
m in im iz a r
o
r a -
t e la
m a t e r ia l ,
e l
,>amIeo
96
cuando se carga tina torta 5 el excesivo pandeo puede hacer que la
torta se rompa o se desprenda. Estos filtros funcionan por lo­
tes; el casco está cerrado y la lechada a filtrar se admite des­
de una fuente de presión (bomba).
‘Filtros giratorios de presión continua. Los tambores de compar­
timientos múltiples controlados por una válvula giratoria y con
descarga mediante vina cuchilla, son los elementos escenciales de
éstos filtros. Están encerrados en un casco a presión y se dise­
ñan para tolerar las mayores tensiones asociadas a su funciona­
miento a niveles subatmosféricos corriente arriba, y a una pre­
sión atmosférica corriente abajo.
•Filtros de succión al vacio. Si se construyen para soportar la
presión diferencial, el sumidero de recolección de filtrado de
un filtro de succión se puede conectar a un sistema de vacio pa­
ra convertir el filtro de succión en un equipo al vacío. Con
excepción del aumento de la capacidad de filtración por el va­
cío, las ventajas y desventajas de un filtro de esta clase son
las mismas que las de su equivalente de gravedad. Los filtros de
succión al vacío son útiles en las operaciones pequeñas con pro­
ductos químicos finos.
El filtro prensa de uso industrial se cambiará por una malla de
alambre recubierta con tela de poliester, que tiene buena resis­
tencia al desgaste, a los agentes oxidantes y a los disolventes,
además de operar a una temperatura máxima de 150
_4
ficiente para poder filtrar sebo de buey caliente.
C, más que su­
97
La malla de alambre puede observarse en el punto "C" de las mo­
dificaciones del cazo de cobre usado como calentados' a fuego djL
recto.
SEPARADOR.
La sedimentación es el retiro de partículas sólidas suspendidas
en un liquido, mediante el asentamiento por gravedad. Este cam­
po se puede dividir en dos operaciones: espesamiento y clarifi­
cación. La finalidad primordial del espesamiento, es incremen­
tar la concentración de una cantidad relativamente grande de só^
lidos, mientras que la de la clarificación es retirar una cant_i
dad relativamente pequeña de partículas finas suspendidas y pr<>
ducir un efluente claro. El espesamiento por gravedad requiere
momentos angulares mayores que la clarificación.
Tipos de eapasadores.
‘Tanques de asentamiento por lotes. Tienen tamaños limitados por
las dificultades para retirar sólidos de los tanques mayores.
Por ésto, se considera que las unidades de asentamiento por lo­
tes tienen costos operacionales demasiado grandes, debido a las
necesidades de mucha mano de obra para manejar un volumen de ali
mentación de tamaño razonable.
♦Espesadores continuos. Consisten en un tanque, un medio para
introducir la alimentación con un mínimo de turbulencia, un me­
canismo de rastrillo propulsado para mover los sólidos asentados
hasta un punto de descarga, un'medio para retirar los sólidos ej!
98
pesados y otro para eliminar el licor clarificado.
Los espesadores más utilizados son los circulares por su bajo
costo de mantenimiento. Hay cuatro tipos de espesadores circula­
res :
1.- Un mecanismo de soporte
de puente.
2.- Un mecanismo de soporte
de columna central con propulsión
central.
3.- Un mecanismo de soporte de columna central con el brazo pro­
pulsor en la periferia del tanque, llamado espesador de tra¿
ción.
k ,~
De bandeja.
El separador mostrado en la figura 5, no se utilizará en el pro­
ceso con equipo habilitado,
yaque se usará
sélamente el mismo
reactor, en dicho proce«o, para separar el jabón de la lejía.
BANDA TRANSPORTADORA.
Pueden recorrer kilómetros a velocidades de hasta 300 metros por
minuto y manejar hasta cinco toneladas por hora. También pueden
funcionar en distancias cortas a valocidades lo suficientemente
lentas como para efectuar recolecciones manuales, con capacida­
des de unos pocos kilogramos por hora. Las bandas transportado­
ras dentro de las plantas pueden tener costos iniciales más ele­
vados que algunos otros tipos de transportadores, y dependiendo
del deseño, pueden necesitar o no un mayor mantenimiento.
99
Los elevadores de cangilones son las unidades más sencillas y
seguras para desplazamientos verticales de materiales. Las pri«
cipales variaciones de calidad, son las del espesor del recubri
miento y de los cangilones, la calidad de la banda y los equi­
pos de impulsión.
Dentro de la planta piloto con equipo habilitado, no se utilizii
rán bandas transportadoras, sino que se utilizará una báscula
móvil, ya que se pesarán directamente las materias primas y no
se medirán con controladores o indicadores de flujo.
CALENTADOR A FUEGO DIRECTO.
Estos equipos
son los que usan las llamas para lograr el resul­
tado deseado,
mediante el contacto directo.
Clasificación de calentadores a fuego directo.
Los calentadores a fuego directo se clasifican de acuerdo al
tipo de combustible que utilizan:
'Gaseosos. Se usan frecuentemente en muchos casos en los que los
productos de la combustión no afectan de forma importante al nu*
terial de proceso. Cuando se requieren temperaturas elevadas, y
las paredes metálicas delgadas no pueden servir como medio de
transferencia
de calor al material de proceso, se pueden usar
calentadores de encendido
directo para obtenertemperaturas que
no se podrían alcanzar de otro modo. Son factibles temperaturas
hasta, de 1,800 °C con equipos comerciales, aún cuando se puede
100
necesitar la sustitución del oxigeno para alcanzar esas temperi»
turas sin cantidades excesivas de combustible.
•Líquidos. Tienen un costo inicial y operacional bastante redu­
cido. Cuando se usa el tipo de combustión sumergida, se tiene
que absorver el costo de bombeo de aire de combustión en contra
de la carga estática del liquido y ésto puede resultar en cos­
tos operacionales excesivos.
•Sólidos. Cuando se deben calentar formas grandes, es preciso
hacer hincapié en la transferencia eficiente de calor a los só­
lidos. La transferencia de calor por convección se puede mejot
rar con el contacto directo de la llama, si no se produce un
sio
brecalentamiento de la superficie del sólido y no hay cambios
químicos indeseables.
•Reactores químicos. Los reactores de oxidación, son las unida­
des en las que se proporcionan cantidades estequiométricas o ma
yores de aire u oxigeno para obtener la combustión completa de
una materia prima química (por ejemplo, la calcinación del azu­
fre para producir dióxido de azufre y la posterior producción
de ácido sulfúrico).
En la planta piloto con equipo habilitado, se utilizará un cazo
de cobre para la fusión del sebo de buey y como filtro prensa
al mismo tiempo, en lugar del tanque enchaquetado del proceso
con equipo industrial.
Las modificaciones son las siguientes:
a) Un cazo de cobre de uso común se recubrirá con un aislante
(chapopote y malla de alambre), con un espesor de 1.3 cm.
101
b
c
d) La nalla debe quoi'ar o j l “i fxja, ya qu» servirá como soporte pa
ra colocar una prensa de madera que correrá '’e la parte supe­
rior a la inferior del cazo.
102
e)
«on
f) Entre las bases es necesario hacer otra base para sostener un
quemador d# gas, que s«r& del tamaño y de la capacidad necesa
103
:.0LL.U
Los Toldes para los jabones, en el proceso con equipo industrial,
sprín de hierro colado, mientra qu* para el proceso con equipo
habilitado serán de madera recubiertos con pintura para barcos.
Dn arabos casos, los mo} 'es serán do 24 cavidades cada uno.
INTERCAMBIADOS DE CALOR (C VLTN'TADOR)
Los intercambiadores de calor del tipo de tubos y coraza son la
parte más importante de los equipos sin combustión de transieren
cia de calor en las plantas de procesos quí-nicos. Se pueden de­
signar por el tipo o por la función; casi cualquier tipo de uni­
dad se puede utilizar para realizar cualquier función, o inclus¿
ve, todas ellas.
Tipos de intercambiadores de calor.
‘Congelador. Enfría un fluido a una tenperatura inferior a la
que se puede obtener si se utilizara sólo agua como medio enfria
dor. Usan refrigerante que puede ser amoniaco o freón.
‘Condensador. Condensa un vapor o una mezcla de ellos, ya sea 30
104
los
o en p r e s e n c i a
de
un g a s
no
co n d en sa b le.
•Condensador parcial. Condensa vapores
a
un punto suficientemen­
te elevado para proporcionar una diferencia de temperaturas tal,
que
iiue-'a
^ r e c a l e n t a r
.m a
c o r r i e n t e
fría
de
f l u i d o
de
p r o c e s a ­
miento. Esto ahorra calor y la necesidad de proporcionar un precalentador por separado que utilice vapor o llama.
•Condensador final. Condensa los vapores a una temperatura final
de almacenamiento. Osa el enfriamiento por agua, lo que quiere
decir que el calor transferido se pirde para el proceso.
•Enfriador. Enfria líquidos o gases por medio de agua.
•Intercambiador. Realiza una doble función: calienta un/fluido
frío por medio de un fluido caliente que se enfria. No se pierde
ninguna parte del calor transferido.
•Calentador. Aplica un calor sensible a un liquido o gas, median
te la condensación de vapor.
•Rehervidor. Conectado a la base de una torre fraccionadora, pr<>
porciona el calor de reebullición que se necesita para la desti­
lación. El medio de calentamiento puede ser vapor o un fluido de
procesamiento caliente.
•Rehervidor de termosifón. Se obtiene la circulación natural del
..¡edio c-i ebullición, al mantener una carga suficiente de líquxdo
para asegurar la circulación.
•Rehervidor de circulación forzada. Se usa una bomba para obli­
gar al líquido a pasar
p or
el
r e h e r v i d o r .
•Generador de vapor. Genera vapor para uso en cualquier punto de
Ii ,li"ta, por medio del uso de calor de alto nivel üit,onible
en el alquitrán o los aceites pesados.
105
•Supercalentador. Calienta un vapor por encima de la temperatura
de saturación.
•Vaporizador. Un calentador que vaporiza parte del liquido.
‘Hervidor de calor de desperdicio. Produce vapor; es similar al
generador de vapor, con la excepción de que el medio de calenti*
miento es un gas o un líquido caliente que se produce en vina
reacción química.
La forma de calentamiento del hidróxido de sodio en el proceso
con equipo habilitado, es directamente en el reactor, mientras
que en el proceso con equipo industrial, se lleva a cabo por
dio de un calentador de tubos y coraza.
io 6
CAPITULO V
EXPERi:*E'sTACION PAP^ LA OBTENCION DEL J4.BOW
107
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Z•=■ u o ü a
’v t r t U i i ^ a s ,
"n lo q u e fué
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se c o m n / . ó a n a 1 i-
de c o c o v ^t_bo ^
a 70 "rano?)*
e e n n a r a l l e v a r u n c o n t r o 1 d e la «* m i s m a s ,
sible detectar
4 o
e x p e r im e n ta c ió n *
l as n a t e ^ i a s ^ r i las q v e s o n :
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ar^ a
In g o n i "-ría
sí l a e l a b o r a c i ó n d o 1 j a l ó n ,
e n cantid'i^í1*! a ^ o c u a d a s
^cl
buc;
«?to« an^li=i«; s«^ lin­
p u e s c "i o l i o s es v o -
-ustanci-*'s a j e n a s ^ su c o m r o s i c ^ j n
a*, r a l y a ^ í
poder rechazarlas o acept^rl^s.
^os nenes on^dos n ^ n li s i s
:
I n d i c o d e qa b o n i f i c a c i ó n ,
^ e ^íaco p a r a s a b e r
c i ^ o t r a t a 7a ^ c ^ n s*1‘t '-ic i ^
qi» í n i c a «, y p o
las
r
lo
na c o n s t a n t e p^^e c i f i c a , t e n i é n d o s e para c a d a
c o n s i d e r a b l e ^ e a t e n ~ip1 io e n lo s v a l o n e s , a p r t e
ci^s afines
^ n ^ a s nan
.a i+ o ,
< s «.-
<?a u n
ie qxio r : e ^ p e -
se t i e n e n v a l o r e s m u y p r ó x i m o s . S e d e f i n o c o ^ o
m i l i g r a m o s de h i d r ó x i d o
de p o t a s i o
«e p u e d o " co.i c i e r
l os
.. u n
grar.o de gra'-a.
I n d i c e d e i o d o . Adormito s a u e r la c a n t i ^ad d e a c - ^ ^ s
r*
Turados
la' grasas;
'"«str'1 .~r’
y bi ®n
t”' e ^ i a l ^ s . S o n l o s c e n t »
‘
nos
insatr^ac ■
*'>.ir■
* ^o
ác^os
1 13
1
_ '. n .
c r> -! t ^ ^
’
’
eno"
y
r ' «. ««*1 ^
~ ra
'-i ’
c o , «s
«5:
°j : n o
r** íto^ .
r}c
1
iodo
3ra
j-’
-a^s
í-apurar a =
'.a icc'.o v m
\
o '-^ ^
p u e d e n f 1j ^ r s 0
c ^ n t r»nido ^ e^
"
n
_>~i ’
o
/ i ' 1 ’ ■'i:>
<*c
a
108
do 90 -> 175: «cei'i.=''c''nt'“ .
do 135 a i00: scc.nto-;.
Xnd ce do acidez,
1
- u ,,
^
- ir 'iv '- ír jt r ^
.yud
c-
y"t 1o r
> c 1c iIt
'*
O
'" V
<1 - v .ip
>■ '] o
>
jrnAi' o sus tratamientos ; ¡-tortor ==.
ligrar^os do 'iidró:.i<lo do
los
O Ó “ 'O
''-X',o=
1 o
o b ** ! ” ■ ■* < "> 2 ™ O n
tiso?
1 ‘ -
u 1o^nltido son lo*- m -
ot<irii _ue y ie''en 'ft-nlirar a todo«
jrisos o dinerales q>io «•<• <¿ict.o rtru libres c.i un
"r’
atno do ¿rasa.
Ya
ile S' a íalizaron 3a= T a ■ «■, se ot,i«í '■rr’n los fjetoro*
la reacción,
c o to :
re
cant; J..I y cnncentrociá’i aproximai'.a de solu­
ción de hdróxido de sodio para lograr la máxima eficiencia, a-
s’
como ol nejor p!{f tiempo a^oximado de roacción y agitación,
cantidad de cloruro de sodio para separar el producto y a la
vrz quo no quede con exceso y lo ba.ga quebradizo. Jstos facto­
res, son todos datos teóricos.
Posterior íent", se hicieron algunas variaciones de los paráme­
tros que ifectan a la rea:ció', de acuerdo a los resultados que
se iban obtenie ido en cada ;r íeto que so iuzo; dichos resultados
se cOTipararon con lo establecido en o1 con^ril do calidad de la
Secretaría de Industria y Comercio.
Lo^ -i'^odo^ do análisis precii/' 'Jr'r', <r. ''escritas o i ol apéadi
cc ’c
presente trabajo.
109
C a r a c t e r í s t i c a s de la s g ra s a s .
Grasa
*
Is
♦
Ii
Aceite
254
a
8
a
de coco
262
10
Sebo de
193
a
35
a
198
46
buey
Acido con
F órmula
tenido.
del ácido
PM
*
Pe
*
Tf
0.914
Láuríco
CllH23COOH
639
a
23
0.916
0.943
Esteárico
Cl7H 35COOH
891
a
72
0.953
Resultados obtenidos para la última prueba
Grasa
*
Is
«
Ii
*
la
256.67
9.31
19.5
197.36
43.20
15.7
Aceite
de coco
Sebo de
buey
* Nota:
Is = Indice de saponificación (mg KOH / g de muestra)
Ii = Indice de iodo (ctg Ig / g de muestra)
la = Indice de acidez (mg KOH / g de muestra)
PM = Peso molecular (g / gmol)
Pe = Peso específico
Tf = Temperatura de fusión (°C)
110
í-HiTO:? L J " ’
b
.OID",
m
"I. L D u ñ A T O R j O .
i)e acuerdo a ]a últina prueba efectuada, los datos cnrrrspondiontcs a la formulación final son:
Urasas
50jí Aceite de coco - 200 j t m o s
50?». Sebo de bt¡i*?y =
°r'0 granos
Total =
400 gnTaos
Hiiíróxido de sodio - 144 mililitros en solución ni
Cloruro de sodio
Si
p T o c e ñ i il'■•rita
- 40 granos^en 120 mililitros de agua,.
ear el 'siguiente:
t*- ;Síe funden por separado las grasas: eJL sebo de buey a 7t> ° C
y el acsite de .coco a 2? 0 C.
2.-..fSe agregan 50 ml. de hidróxido -de sodio al reactor y se prje
calientan hasta 35 ° C.
Í ít Sé1 adicionan l^s grasas ni reactor.
4.'- Se; aiía‘
&e la cantidad restante cíe hidróxido cío sodio,
5.- Se continúa alimentando vnnor de agna a "través del serpen­
tín y del tubo central, dejándose hervir la mezcla durante
m a hora a |J 0 C. .
6.- Agregar 5^ ral. de agua y dejar hervir por cinc a minutos ;:iás
pp.ra obtener una pa^ta suavt». ,»qu£ el plí debe est:•r entro
ocho y oaoe.
7.- I'■solver perfectamente el cloruro de sodio en agua e intro­
ducirlo al reactor, dejando hervir durante 30 minutos, has­
ta la separación del jabón > la lejía, procurando no agitar.
111
C.- So deja r- osar ol coi»t {««itic ’cJ r^nctor hast ; su enfria­
miento . PosTriornente so «opara la
l e j x a de
la capa infe­
rior, '-«tirando tina ¡«qusiia porción cié jabón (la que est ivo
-
- --1- ) ii rrcto c ir» 1: lejía), ~iri 'vi fc".r que el pro­
ducto llegue a contaminarle demasiado con el cloruro de so­
dio y el hidróxido de sodio 10 ronccio’-do.
o.- ¿1 Jabón separado, se pica y se lava co i agna frí '- para re­
tirar el cloruro fie sodio que hubiera podido quedar en el
producto.
10.-So adicionan de 1^0 a 170 cal. do njua al jabón, hirviendo
ésta mezcla hasta fusión completa, sin agitar para no foi—
mar espUina. 21 pH debe seguir siendo entre ocho y once.
11.-Agregar los aditivos, que son perfuues y/o colorantes, homo
Seneizando nuy b'en la mezcla.
12.-Aún muy caliente la mezcla anterior, se vacía en moldes pa­
ra quo el jabón adquiera ma forma definida, así cono la
raaroa industrial correspoue’iento, al momento de enfriarse.
K1 retetor utilizado estuvo constituido de las siguientes partes:
15
cobre dt
- Un bote de lámina de
_ T», ...
.. j *...
cm. de altura y 15 cm. de diámetro.
^.oror- c...1> ,v (?•«tr<etro.
- Un termómetro.
- Tubos de vidrio.
- Manguen de lat or ..
Las calderas fueron simuladas con dos matraces de Kitazato, on
los cuales, la cantidad do vapor se reguló coa una ¡Banquera•
El equipó uaado se (nuestra en la figura siguiente:
P .N
E . S . i . Q. I. E
Equipo utilizado en
, Ift MgfnmttlUUftE-
Saul Avendaño Baca
Brayg
Alvarado
Dommjo^?era£doíB£orcmel(B^^^z¿
TESIS
profesional
FIGURA
C
112
Zaloman
1990
PRUEBAS DE LABORATORIO
Prueba Total de NaOH al Tiempo
NaCl Tiempo de
Tempera­
de reachervido con
grasas(g) 40% ( i l ) ciónfmin
NaCl (min) tura (°C)
4o g
1
200
6c
4o
sol,
sat.
2
200
4o
4o
sol.
sat.
3
200
4o
45
4
3 0 0
6o
45
45
05
10
85
20
85
35
85
5
90
15
90
20 g
30 g
sol.
sat.
soi;
ni
30
5
6
300
400
8o
100
50
50
%
sol.
al
25 %
sol.
al
25 ;í
400
120
55
8
4oo
144
6o
sol.
al
ZTÍ
25
94
30
94
producto terminado
Jabón duro, quebradizo; dema­
siados cristales de NaCl; ca­
si no se produce espuma.
Tarte de las grasas quedaron
sin saponificar. Toca separa­
ción del jabón.
Terso, quebradizo, blando,
con pocos cristales de NaCl;
se produce más espuma.
Demasiado ''lando, húmedo, po­
roso, con pocos cristales de
NaCl y con sabor salndo.
Se lavó con agua salada y se
adicionó agua antes de sepa­
rarlo, reposándolo 30 minu­
tos. Terso, espumoso.
Se logró lejor separación dél
jabón. Terso, es¡umoso, bri­
llante, blando.
La separación fué casi total,
pero el jabón tenia un fuerte
sabor a sal, sin observerse
cristales. Brillante, terso,
menos espuma.
Se alcanzó el mejor pH para e
vitar la decoloración. No se
encogió; duro, terso, espumo­
so. Se lavó con afcua fria pa­
ra quitar fia1 y l“.lía.
113
7
sol.
al
30 %
Observaciones sobre el
lík
Los análisis que se le practicaron al producto de la última
prueba, arrojaron los siguientes resultados:
5ó de humedad - 35
yólagl * = 0.23*1
la = 0.'l673
,ó
Ags*
% de
= 69-3
cloruros = 1.23
De estos resultados, se concluye que se ha obtenido un muy buen
jabón de lavandería para usos domésticos, de acuerdo a los estaii
dares establecidos de control de calidad, pudiéndose llegar a usar hasta para el aseo personal.
Los mencionados estándares, se describen en el apéndice del pre­
sente trabajo.
Por lo que -respecta al reactor utilizado en la experimentación,
no se notó corrosión, teniéndose ésta luego de nueve operaciones
más .
•Nota:
,ólagl = Porciento del índice de ácidos grasos libres.
óAgs = Porciento de ácidos grasos saponificados.
115
CAPITULO VI
CONSIDERACIONES ECONOMICAS.
116
Dentro de las consideraciones económicas, se hará una evaluación
de los dos procesos contemplados y se determinará por el método
del valor presente, cual es el proyecto más factible de realizar^
se, en términos financieros.
lodas las cotizaciones se hicieron tomando en cuenta precios de
fábrica, descuentos y precios por mayoreo, en los diferentes lu­
gares donde se realizó la investigación.
Se harán las comparaciones pertinentes, partiendo de la base de
que en ambas plantas piloto se tendrá la misma producción de ja­
bón (160 kilogramos por lote), y por lo tanto, las mismas capacjL
dades en los equipos que son similares o que tienen el ''mismo uso.
Se incluyen los siguientes temas dentro de éste capitulo:
1.- Costo de los equipos principales en los procesos con equipo
habilitado y de uso industrial, con producción intermitente,
para el montaje de las plantas piloto.
2.- Cargos fijos para ambas opciones.
3.- Cargos variables para los dos procesos.
4.- Gastos totales para el par de procesos.
5 .- Lvaluación por el método del valor presente, para determinar
el proyecto más factible de llevar a cabo.
6.- Localización de la planta piloto.
117
COSTO DE LOS EQUIPOS P R IN C IP A L E S PARA EL PROCESO CON
EQUIPO H A B I L I T A D O .
C ostos
1 .-
B o t e d e lá m in a d e l a t ó n
en
pesos
co n ta p a y s e l l o
p a r a a lm a c e n a m ie n t o d e s e b o d e b u e y y a
h id r o g e n a d o .
C a p a c id a d «
2 .-
lit r o s
1 8 0 ,0 0 0
C u a t r o b o t e s d e lá m in a d e l a t ó n
y s e llo
res,
p a ra s e r u t i l i z a d o s
lo s
C a p a c id a d =
ta p a
com o r e a c t o ­
a d itiv o s .
500
lit r o s
B o t e d e lá m in a d e l a t ó n
s e llo
con
de j a b ó n y m e z c l a d o r de
c a le n ta d o r
ja b ó n c o n
3 .-
600
5 8 0 ,0 0 0
con ta p a y s in
p a ra h a ce r s o lu c ió n d e c lo r u r o
de
s o d io .
C a p a c id a d =
100
lit r o s
4 . - B o t e d e PVC, r e s i s t e n t e
te s con
ta p a y s e l l o
h a cer s o lu c ió n
C a p a c id a d =
5 .-
6.-
100
de s e g u r id a d ,
200
p a ra
de s o d io .
3 0 ,0 0 0
p a r a a lm a c e n a m ie n t o
con
ta p a y s e l l o .
litr o a
M o to r m a r c a G e n e r a l E l e c t r i c
p lá r s e le
fu e r ­
lit r o s
de c o c o ,
C a p a c id a d =
a á lc a lis
de h id r ó x id o
B ote de p o l i e t i l e n o
de a c e it e
2 5 ,0 0 0
una f l e c h a
y s ir v a
9 6 ,0 0 0
p a ra a c o ­
com o a g i t a -
118
dor mecánico para la solución de hi­
dróxido de sodio.
Potencia = 1/4 HP y 360 RPM
85,000
7.- Motor marca General Electric para aco­
plársele una flecha y sirva como mezcla­
dor mecánico para el jabón y los aditi­
vos .
Potencia = 2 HP y 1,750 RPM
260,000
8 .-,Báscula móvil marca Oken con seguro que
bloquea el mecanismo, con charola de pe­
sada de 0.5
x 1.0
metros para efectuar
las pesadas de todas las materias primas
sólidas.
Capacidad = 500 Kilogramos
1,023,000
9.- Recipiente de cobre para la fusión del
sebo de buey. Se incluye el gasto del re
cubrimiento aislante.
Capacidad = 80 litros
560,000
10.-Estufa casera de gas para ser cambiada a
secador; de lámina de hierro, seis quema
dores y horno.
2
Capacidad = 0.23 m
11.-Picadora de sebo de buey,construida a
partir de láminas de acero al carbón de
0.32 cm. de espesor, con un implemento
para empujar manualmente al sebo.
280,000
119
C a p a cid a d
= 0 .7 5
m3
3 2 0 ,0 0 0
Costo total de adquisición de los equi­
pos principales
3,439,000
CALCULO DE COSTOS DEL EQUIPO PRINCIPAL PARA EL PROCESO CON
EQUIPO HABILITADO.
Para éstos cálculos, s e tomaron en cuenta algunas consideracio­
nes presentadas en el libro "Cost engineering i$ the procese
industry".
Se tomará el 25# del costo total de adquisición de los equipos,
para obtener el costo de instalación que incluye mano de obra,
colocación, estructuras y material adicional.
Cinst = 3,439,000 x 0.25 = 859,750 pesos
Costo total del equipo instalado = 3,439,000 + 859,750 =
Costo del equipo instalado = 4.298,750 pesos
Costo de tuberiasj
Por ser muy pocas las tuberías para agua y vapor, sólo se consi­
derará un 2% del costo total del equipo instalado.
Ctub =
298,750
x
0.02 = 85,975 pesos
Se tomará el 85% de ésta tubería como la necesaria para el vapor.
85,975 x O .85 = 73,079 pesos
El aislamiento se considera un
lo necesita.
15%
del costo de la tubería que
7 3 ,0 7 9 x 0 .1 5 =
1 0 ,9 6 2 p esos
Por el tipo de fluido a manejar, se tiene un 36% del costo de
ad
quisición del equipo principal.
Costo de la tubería de proceso = 3,^39,000 x 0.36 =
Costo de la tubería de proceso = 1,238,040 pesos
Costo total de la tubería = 85,975 + 10,962 + 1,238,040 =
Costo total de la tubería = 1.334.977 pesos
Costo de instrumentación:
Se considera un
2%
del costo del equipo principal ya instalado,
por ser muy poca la instrumentación necesaria.
Cinstru = í‘>298,750 x 0.02 = 85.975 pesos
Inversión total para el equipo principal = Costo del equipo ins­
talado + Costo de tuberías + Costo de instrumentación
Inversión total = 4,298,750 + 1,334,977 + 85,975 =
Inversión total para el equipo = 5.719.702 pesos
Equipo para servicios auxiliares:
Costos en pesos
Generador de vapor con una presión máxima
2
*
de 6.5 Kg/cm y eficiencia mínima de 65 % ,
con control semiautomático, accesorios y
carbón mineral como combustible.
Capacidad = 40 litros
160,000
121
Tanque c o n t e n e d o r
como c o m b u s t i b l e
de g a s L . P . , p a r a
en l a
fu sió n
del
usarse
s e b o de
buey.
C a p acid a d
C osto
= 50 l i t r o s
total
In versión
6 0 ,0 0 0
de a d q u i s i c i ó n
total
= In versión
I n v e r s ió n para
In versión
total
2 2 0 .0 0 0
tota l
lo s
= 5 .7 1 9 .7 0 2
para
lo s
eq u ip os
de
+ 2 2 0 .0 0 0
=
eq u ip os
p rin cip a le s
+
se r v icio s a u x ilia re s
5 .9 3 9 .7 0 2 p e s o s
CARGOS F I J O S .
Para é s t o s
cargos,
te n im ie n to ,
Se o p e r a r á
p e ra ció n
se
in clu y e n
lo s
gastos
la
p la n ta
p ilo to
y por
de
lo
un s o l o
tan to,
tu rno,
se
mado de v i d a
ú til
A m ortiza ción
In versión d e p re cia b le
= ■—..................
P e r i o d o de v i d a ú t i l
lo s
= C osto d e l
se rv icio s
d ep recia b le
A m ortiza ción
del
co n sid era
de o -
un t i e m p o a p r o x i ­
= 4 ,2 9 8 ,7 5 0
4 ,5 1 8 ,7 5 0
----------------------12
eq u ip o .
eq u ip o
in sta la d o
+ C o s t o de
a u x ilia re s
3 5 8 ,2 2 9
P o r c o n c e p t o de m a n t e n i m i e n t o ,
total
con c o n d i c i o n e s
12 m e s e s .
In versión d ep recia b le
sión
man­
s e g u r o s y mano d e o b r a .
lig e ra s,
In versión
por a m o rtiz a ció n ,
se
+ 2 2 0 ,0 0 0
= * f,5 lB ,7 5 0 p e s o s
p esos/m es
co n s id e ra
un 3,1 de l a
in v e r­
122
Mantenimiento = 5)939,702 x 0.03 = 178.191 pesos/mes
Por g a s to s
de
seguros,
se
con sid era
un 7% d e l a
in v e rsió n
total
d e l e q u ip o.
Seguros
= 5 i9 3 9 ,7 0 2 x 0 .0 7
= 4 1 5 ,7 7 9
Para l a
mano de o b r a ,
«e
ció n ,
que d e b e r á
solo
reportar
y a un a y u d a n t e ,
o c u p a r á n a un t é c n i c o
d irecta m en te
qu e a su v e z ,
Mano d e
obra:
T é cn ico
en p r o d u c c ió n
p e s o s/m e s
al
reportará
geren te
al
en p rod u c­
de p r o d u c c i ó n ,
té cn ico .
S a la rio s
A yudante
S a la rio
Se l e s
del
en p e s o s
800,000
té cn ico
3 5 0 ,0 0 0
total
1 ,1 5 0 ,0 0 0
otorgará
un 10% m á s,
S a la rio
n eto
= 1 ,1 5 0 ,0 0 0
C argos
f i j o s = A m ortiza ción
sobre
su s a l a r i o ,
en p r e s t a c io n e s
+ 10% = 1 , 2 6 5 . 0 0 0 p e s o s / m e s
+ M a n t e n i m i e n t o + S e g u r o s + Mano d e
obra
C argos
f i j o s = 358,229
C argos
fi.jo s = 2 ,2 1 7 .1 9 9
+ 17 8 ,1 9 1
+ *11 5,77 9 + 1 , 2 6 5 , 0 0 0
=
p e so s/m e s
CARGOS VARIABLES.
En é s t e
punto,
se
con sid era n lo s
costos
de
la s
m a teria s
p rim a s,
empaque y e n e r g í a .
M ateria s
p rim a s:
D e b i d o a qu e l a
p rod u cción
de
ja b ó n ,
y por
lo
tanto
la
ca n tid a d
1 23
de g r a s a s ,
h id ró x id o
dor y c o lo r a n t e ,
de
sod io ,
son l a s
d u s t r i a l , su c o s t o
será
O o s t o de l a s m a t e r i a s
cloru ro
'le
mism as qu e e n e l
so d io ,
csce n cia ,
proceso
con
fij¿L
eq u ip o
iii
e l m ism o.
p riria s
- 5 .2 l6 ,9 6 0
p e s o s/m e s
E m paq ue:
3e p r o d u c ir á n p a s t i l l a s
proceso
con eq u ip o
en i g u a l
C osto
Jel
ca n tid a d ,
con
l a s m ism a s d i m e n s i o n e s q u e e n e l
in d u str ia l,
por
lo
que
empaque = 1 1 , 4 6 6
em pacadas
el
costo
de l a
será
el
misma m a n e r a ,
y
m ism o.
p esos/m es
E n e rg ía :
Se tom a n en c u e n t a
lo s
costos
de a g u a ,
e le ctricid a d
y com b u sti­
b le.
Se e s t i m a q u e s e
mes,
por éstos
C osto
de
la
en erg ía
cada
= 2 5 0 .0 0 0 p e s os/m es
= C osto
de l a s m a t e r ia s p r im a s
+ C o s t o de l a
= 3 , 2 1 6 , 96o + 11 ,466
C argos
=
v a r ia b le s
=
Gastos totales =
+ 2 " > 0 ,0 0 0
5 .4 7 8 .4 2 6 p e s o s /m e s
C argos
fijo s
2 ,2 1 7 , 1 9 9
+ C osto
e n erg ía
Cargos v a r i a b l e s
bastos to ta le s
2 5 0 ,0 0 0 p e so s
con ceptos.
Cargos v a r i a b l e s
paque
g a s t a r á n ap roxim a d a m ente
+ Jargos v a r ia b le s
+ 5,4?'!, '-26 =
=
d e l em­
124
bastos totales =
7 .6 9 5 . 6 2 5
pesos/mes
COS T O DE LOS EQUIPOS PRINCI P A L E S PAR\ E L P R O C E S O CON
EQ U I P O I N D U S T R I E .
C osto?
1 . - Tanque
de
d ilu ció n
con a g it a d o r ,
n iv e l,
tor
fon do
de a c e r o
co n te n id o
de h i d r ó x i d o
có n ico
p o r m ed io
C a p acid a d
= 65
se
de s o d i o
e i n d i c a d o r de
in ox id a b le
d e l tanque
en p e s o s
A -
316.
in trod u ce
d e un s i s t e m a
El
al
reac_
de b o m b e o .
litro s
5 ^ 0 ,0 0 0
2 . - Tres
ta n q u es e n c h a q u e ta d o s , para v a p o r a
n
.Q
1 . 0 3 3 Kg/cm*" y 96 C , p a r a s i e t e k i l o g r a ­
mos d e v a p o r .
Fondo p l a n o ,
de h i e r r o
co­
la d o .
C a p a cid a d
3 . - Tanque
h ie rro
=90
de
litro s
d ilu ció n
de c l o r u r o
c o la d o , forra d o
C a p acid a d
= 60
in d ir e c to
in tro d u cid o
de d i á m e t r o ,
sobre
fon do
efectú a
o
g od io
de
c o n PVC.
3 0 0 ,0 0 0
fon do
2.5*4 c m .
el
de
litro s
4 .- R eactor c ilin d r ic o ,
se
2 ,8 9 5 ,0 0 0
có n ico ,
vapor
c o n un s ° r p e n t í n
de
co lo ca d o
cm.
del rea ctor.
a cin co
La a g i t a c i ó n
p o r m e d i o de v a p o r d i r e c t o
3 K a /cm '‘ , a l i m e n t a d o
p o r un t u b o c e n -
a
125
t r a l , desde
la
base.
C u e n t a c o n un c o l u m ­
p io para s e p a r a r l a
parte
m e z cla .
de c o n s t r u c c i ó n
cero
El m a te r ia l
in o x id a b le
A -
316,
s u p e r i o r de l a
a isla d o
es a-
térm ica­
mente .
C a p a c id a d = 350
5 .-
S e p a r a d o r de
to
térm ico,
PVC y f o n d o
C a pacida d
6.-
litro s
ja b ó n y l e j í a
de h i e r r o
co la d o
forra d o
1 ,7 8 0 ,0 0 0
cilin d rico ,
con v a -
2
K g / c m , a l i m e n t a d o p o r un
a 3
c e n t r a l en
la
b a s e . C uenta c o n
s i s t e m a de b o m b e o p a r a e v a c u a c i ó n
ten id o.
con
litro s
R ea ctor h id rogen a d or
tubo
con a is la m ie n ­
có n ico .
= 35 0
por d ir e c t o
*1,150,000
Es de h i e r r o
co la d o ,
un
del
alead o
con
con
n íq u e l. "
C a pacida d
7 .-
90 l i t r o s
1 ,6 5 0 ,0 0 0
Tanque e n c h a q u e t a d o ,
para v a p o r a 1 .0 33
k g/cm 2 y 80 ° C ,
12 Kg de v a p o r .
para
do p l a n o ,
de h i e r r o
fu n d ir
ja b ón .
el
C a pacida d
8.-
=
=
fin
con
se u sa rá para
280 l i t r o s
P ica d o ra p ara
sin
co la d o ;
Fon­
30
2 ,9 5 5 ,0 0 0
s e b o de b u e y ,
c u ch illa s
de t o r n i l l o
tra n sv ersa les
y
m o t o r d e 2 HP y 9 0 0 RPM.
Capacidad =
100 Kilogramos
970,000
126
9 .-
T a n q u e m e z c l a d o r de a c e i t e
b o de b u e y ,
de h i e r r o
de c o c o
cola d o
y
se­
y forra d o
c o n PVC.
C a p acid a d
= l8 0
litro s
1,050 ,000
1 0 . -T an qu e m e z c l a d o r de p e r fu m e s y / o
tes
con a g ita d o r ,
in o x id a b le
cía
a lo s
A -
fon do
31& .
có n ico ,
co lo ra n
de a c e r o
Su c o n t e n i d o
se v a ­
m o l d e s p o r m e d i o d e un s i s t e m a
de b o m b e o .
C a p a cid a d = 280 l i t r o s
1 1 .-S ecad or
de
fa b rica d o
asbesto
ch a ro la s
térm ica m en te,
con ch a ro la s
y m a r c o s de a l u m i n i o .
de
de
1 / 2 HP y
con r e c i r c u l a c i ó n
C a p a cid a d
= 0 .2 4 m etros
total
Posee
40 cm de d i á m e t r o ,
d o p o r un m o t o r
C osto
a isla d o
en a l u m in io ,
v e n tila d o r
cuen ta
2 ,4 7 0 ,0 0 0
de
un
acciona^
3 > 5 0 0 RPM;
de a i r e .
cú b ico s
de a d q u i s i c i ó n
de
lo s
3 ,7 0 0 ,0 0 0
eq u ip os
p rin cip a le s
2 2 ,4 6 0 ,0 0 0
CALCULO DE COSTOS DEL EQUIPO PRINCIPAL PARA EL PROCESO CON
EQUIPO INDUSTRIAL.
Al ig u a l
que e n e l
m a ró n en c u e n t a
proceso
algu nas
con eq u ip o h a b i l i t a d o ,
co n s id e ra cio n e s
ta m b ién se
presen tadas
en e l
to_
lib ro
127
"Cost engineering in the procesa industry".
38% d e l
Se tom a r á e l
el
costo
costo
de i n s t a l a c i ó n
estru ctu ras
total
de a d q u i s i c i ó n ,
qu e i n c l u y e :
mano d e o b r a ,
cim en ta ción ,
y m a te ria l a d ic io n a l.
Ci n s t
= 2 2 >'l 6 0 «0 0 0 x ° * 3 R = 8 , 5 3 ^ , 8 0 0
C osto
tota l
C osto d e l
para o b te n e r
del
eq u ip o
equ ip o
in sta la d o
in sta la d o
pesos
= 2 2 ,4 6 0 ,0 0 0
= 3 0 .9 9 4 .8 0 0
+ 8 ,5 3 4 ,8 0 0
=
pesos
C o s t o de t u b e r í a s :
Como n o s o n m u chas l a s
sid era rá e l
Ct u b
tu b e ría s
para agua y v a p o r ,
sól< v se
con­
5% d e l c o s t o d e l e q u i p o i n s t a l a d o .
= 3 0 ,9 9 4 ,8 0 0 x 0 .0 5
7 5 % de
Se to m a r á e l
= 1 ,5 4 9 ,7 4 0
éBta
pesos
t u b e r í a com o l a
que
se n e c e s i t a
para
vapor.
= 1 , 162,305
1 ,5 4 9 ,7 4 0 x 0 .7 5
El a is la m ie n to
se
co n sid e ra
el
pesos
9% d e l
costo
de l a
tu b e ría
que 1£>
n e ce sita .
1 ,1 6 2 ,3 0 5 x 0 .0 9
De a c u e r d o a l
p o rce n ta je s
tip o
para e l
de
= 1 0 4 ,6 lO p e s o s
flu id o
costo
% C osto p o r m a t e r ia le s
=
% C o s t o p o r mano de o b r a
% C osto t o t a l
C o s t o de l a
= 36
tu b e ría
(d el
a m a n ejar,
de l a
tu b e ría
se
tien en
lo s
sig u ie n te s
de p r o c e s o :
22
= 14
costo
de p r o c e s o
de a d q u i s i c i ó n
del
e q u ip o ).
= 2 2 ,4 6 0 ,0 0 0
x O. 3 6
= 8 , 0 8 5 ,60 0
$
128
C osto t o t a l
de
la
tu b e ría
= 1 ,5 4 9 ,7 4 0
C osto t o t a l
de
la
tu b e ría
= 0 , 7 ;.i'), '■)>0 p e s o s
C o s t o de
= 3 0 ,9 9 4 ,8 0 0 x 0 .1 5
-In v ersión
ta la d o
t o t a l para e l
+ costo
de
eq u ip o
tu b ería s
In versión
para e l
E quipo p a ra
serv icio s
p rin cip a l
+ C o s t o de
= 3 0 ,9 9 4 ,8 0 0
total
in sta la d o .
= 4 ,6 4 9 .2 2 0 p esos
In versi& n t o t a l
eq u ip o
C o m p r e s o r a de a i r e
para
para lo s
de
s e r usada
+ 4 ,6 4 9 ,2 2 0
= 4 5 .3 8 3 .9 7 0
=
pesos
a u x ilia re s:
so rio s ,
2 HP y 1 7 0 l i t r o s
com o s u m i n i s t r o
de a i r e
1 ,1 5 5 ,0 0 0
7 HP,
is t a l a d o y con a cce
c o n t r o l a u t o m á t ic o en 5 2 , 4 l 6
gas L .P .
en p e s o s
de y o
in stru m e n to s .
G e n e r a d o r d e v a p o r de
in s­
in stru m en ta ción
+ 9, 739,950
eq u ip o
= C osto d e l
C ostos
lu m en ,
=
in stru m e n ta ció n :
Se c o n s i d e r a u n 15% d e l e q u i p o p r i n c i p a l y a
Ci n s t r u
8 , 0 8 5 ,6 0 0
+ 1 0 4 ,6 l0 ,+
K ca l,
con
com o c o m b u s t i b l e
C a p a c id a d = 500 l i t r o s
3 ,1 0 0 ,0 0 0
C osto t o t a l
4 .2 5 5 ,0 0 0
de
In versión t o t a l
a d q u isició n
= In versión
I n v e r s i ó n para
In versión
total
los
= 4 5 .3 8 3 .9 7 0
total
para
lo s
eq u ip os
e q u ip o s de s e r v i c i o s
+ 4‘.2 5 5 ,O O Q
p rin cip a le s
a u x ilia re s
= 4 9 .6 3 8 .9 7 0
pesos
+
129
c \iiaos FIJOS.
En é s t e
panto
se
in clu y e n
la
a m ortiza ción ,
m a n ten im ien to,
segu­
r o s y mano d e o b r a
Se o p e r a r á
p era ción
la
p la n ta
lig e ra s,
p ilo to
y porlo
15
ta n to,
\ m o rtiz a ció n
In v e rsió n d ep re cia b le
=—
—
P e r i o d o de v i d a ú t i l
lo s
= C osto
se rv icio s
o
tu rno,
con co n d icio n e s
co n sid e ra
un t i e m p o
del
equ ip o
in sta la d o
=
3 0 ,9 9 4 ,8 0 0 + 4 ,2 2 5 ,0 0 0 =
In versión
=
3 3 ,'>
-1 9 ,8 0 0 p esos
A m ortiza ción ~
Por con cep to
sión t o t a l
del
Seguros
de
35» 2 1 9 , 8 0 0
se u t i l i z a r á
un 3/» d e l a
in v e r­
e q u ip o.
= 4 9 ,6 3 8 ,9 7 0 x 0 .0 3
P o r "•asín'! d e s e g u r o s
total
+ C osto
= 1 9 5 .6 6 6 p e s o s/m e s
’
*.......... .
de m a n t e n i m i e n t o ,
del
M an ten im ien to
3 5 ,2 1 9 ,8 0 0
'
l8 0
aproxi
a u x ilia re s
In versión d e p re cia b le
d e p re cia b le
de o_
180m e s e s.
ú til
d ep recia b le
años
se
mado de v i d a
In versión
de
un s o l o
= 1 .'1 8 9.1 6 9
se c o n s id e r a r á
el
p e s o s/m e s
7/« a n u a l d e l a
in v e r sió n
e q u ip o .
= 4 9 ,6 3 8 ,9 7 0 x 0 .0 7
3 ,4 7 4 ,7 2 8
2 8 9 .561
Seguros
-
Para l a
mano d e o b r a
= 3 ,4 7 4 ,7 2 8
pe sos/a j< o x
p e s o s/a ñ o
1 a/(o/12 m eses
= 289,561
p cso s /in e s
sólo
s e o c u p a r á n a un i n g e n i e r o
en p r o d u c -
130
_ión q u e d o b o r á r e p o r t a r
d jr í'c ta m o n t "
.1 1 ¿ ó r e n t e
de producción,
y a un ayudante, que a su vez, reportará al ingeniero.
Mano de o b r a :
Salarios en pesos
1 ,3 0 0 , 0 0 0
Ingeniero en producción
\yudante del ingeniero
400,000
1 ,7 0 0 , 0 0 0
Salario total
Se les otorgará un 10% más, sobre su salario, en prestaciones.
Salario neto = 1,700,000 +
C argos f i j o s
10 j —
1,870,000 pesos/mes
= \raortización + Mantenimiento + Seguros + Mano
de obra
Cargos fijos = 195,666 +
1 / 1 8 9 ,1 6 9
+
289,561
+ 1,370,000 =
Cargos fi.jos = 3.844.396 pesoa/nes
CARGOS VARIABLES.
Se considerarán los costos de materias primas, eupaque y ener­
gía.
p ara
f á l m l o de í s t o s coitos,
s e estima q u e
«íp producirá
lamente un lote por semana, o s e a , cuatro lotes por raes.
Materias primas:
Grasas.
\ceite de coco =
77.5
Y^/lcftc
- ju L j >..c j..i_ y - 77.3 ú . j / l g ' t e x
x 4 Lo/ea/mes
''l o /e s /n e s
= 310 Kg/mes
= 310 K g / m e s
Precio del aceite de coco = 11,700 pesos/Kg
so­
131
Precio del sebo de buey = 1,700 pesos/Itg
Costo del aceite de coco = 3 1 0 Iv/g/mes x
11,7 0 0
Costo del
aceite de coco = 3,627,000 pesos/mes
; o s t -' d e l
s o l'o
Costo del
sebo de buey = 527,000 pesos/mes
!o b u e y - 3 1 0 ¡ / ; / " i e s x
pesos/I/g =
1 ,7 0 0 p e s o s /V g
=
Costo de las grasas = Costo del aceite de coco + Costo del
sebo de buey
Costo de las grasas = 3,627,000 + 527,000 =
4 . 154.000
pesos/mes
Hidróxido de sodio .
Para no tener ningún problema en cuanto a la concentración, se
adquirirá en forma de lentejas al
100 %,
diluyéndose l u e g o , 'para
obtener la solución
deseada.
Para hacer solución
al 40,’S, utilizaremos una base de
100 Kg de
agua y 40 Kg de hidróxido de sodio:
Densidad del hidróxido de sodio al 40% = 1.436 Kg/1
Solución base
= 100 + 4 0 =
140 Kg de sol.
Volúmen de la
solución base = 140 l'fc x 1 1/1.436 lyfe = 97*5 1
Por lo tanto:
para 97.5 litros de solución, se necesitan
de hidróxido de sodio y para
tarán Í 2 .9
Kg de h i d r ó x i d o
55.8
litros de solución, se
de s o d i o
40 Kg
necesi_
en l e n t e j a s .
Precio del hidróxido de sodio = 6,000 pesos/Kg
Hidróxido de sodio = 22.9 Kg/l<Vfce x
Costo del hidróxido
de sodio
~osto
de « i d i o
del h id ró x id o
4
lojíes/mes = 91.6 Kg/mes
= 91.6 F/g/mes x
5 4 9 .6 0 0
6 , 0 0 0 $esos/I9í;
p esos/m es
=
132
Cloruro de sodio.
Para kOO g de grasas, se necesitan kO g de cloruro de sodio, y
para
155 Kg de grasas, se necesitarán 15*5 Kg de cloruro de sodio
Precio del cloruro de sodio = 275 pesos/Kg
Cloruro de sodio = 15.5 Kg/lq^e x i lo£es/mes = 62 Kg/mes
Costo del cloruro de sodio =
62
19fe/mes x 275 pesos/Iífe =
Costo del cloruro de sodio = 17.050 pesos/mes
Colorante.
Se utilizará colorante a la grasa, especial para jabón, color
rojo vino en una cantidad de 0.15/S del total de las grasas.
Total de grasas = 310 + 310 = 620 Kg/mes
Colorante = 620 x 0,0015 = 0.93 Kg/mes
Precio del colorante = 357,000 pesos/Kg
Costo del colorante = 0.93 Sfe/mes x 357,000 pesos/Ií% =
C osto
d el colo ra n te
= 3 3 2 .0 1 0 p esos/ra es
Escencia.
3e utilizará la escencia
sólo para quitar el olor a
pudiera quedarle al jabón, ya
grasas que
que, como es jabón de lavandería,
no es necesario darle un aroma relativamente fuerte; por lo tan
to, sólo se utilizará un
0 . l’í del
Nacencia = 620 x 0.001 =
0.62 K^/mes
total de las grasas.
Precio de la escencia « 225,000 pesos/Kg
Costo de la escencia = 0.62 ife/mes x 225,000 pesos/IJfe =
13 3
C o s t o do l.t e s c e n c i a
F ija d or
= 1 3 9 .5 0 0 p c3 o s /ra o s
de e s c e n o a s .
>Í1 hits a p r o p i a d o
para
del cual se usará un
lo*! j a b o n e s
20
Fijador = 0.62 x 0.2 =
e s el almizcle xilol al
100 ,S,
i del total de escencia.
0 . 12*1
Kg/mey
Precio del fijador = 200,000 pesos/Kg
Costo del
fijador =0.124 % / m e s x 200,000 pesos/iífe =
Costo del
fijador =2^.800 pesos/mes
Costo de las materias primas = Costo de las grasas + Costo del
hidróxido de sodio + Costo del cloruro de sodio + Costo
del
c>lorante + Costo de la osccncii + Costo d e l fijador
Costo de las materias primas = *1,15*1,000 + 5 ' í 9 t ^OO + 17,050
+
332,010 + 139,500 + 24,800 =
Costo d e las materias primas - 5.2l6.960 pesos/mes
Empaque:
Tomando en cuenta que se van a fabricar pastillas de k 0 0 g cada
'n ,
" ■'
*1
r>r»
d t«
de ^
^ v
,
y
-o
v^n ■» envolver on
tico sin n i n g u m clase de logotipo, debido a que serán sólamente
pruebas necesarias para el departamento de producción.
También se utilizarán cajas de cartón con capacidad para 2*í ja­
bones, y entonces se tiene:
1 o jtib o .T ./'rr
"
J
t ’‘
11/
~
*í ^0 p if iz i s / n o s
5i se convierten las medidas e n tres d i m e n s i o n e s q u e tiene el j .
134
L ó n , a nedidao on dos dimensiones del empaque de plástico,
se
tiene lo siguiente:
6 cm
x
5 cm + 1 1
6 x 38 =
2 28
+
11
+
5
+
2
+
2
+
2
=
6 cm
x 38cm
cm" = 0.0223 m'Vpieza
Los dos centímetros aumentados en las medidas en dos planos,
es
para poi’er fijar, con algún medio, el empaque.
2
2
Plástico = 'i00 p i ^ a s / m e s x 0.0228 m /pi/za = 9.12 m'/mes
-Número de cajas = 400 pi<yfcas/mes x 1 caja/24 piolas = l 6 cajas
Número de cajas = l6 cajas/mes
Precio del plástico = 380 pesos/m
Precio de las cajas de cartón = 500 pesos/caja
2
380
Costo del plástico
=
9*12 (K /mes x
Costo de las cajas
=
lC cajas/mes x
Costo de las cajas
=
3,000 pesos/nes
500
o
pesos/ji(_ = 3,^66
pesos/caja =
Costo total del empaque = Costo del plástico + Costo
de las
cajas
Costo del empaque = 3,^56 + 8,000 = 11.^66 pesos/aes
Energía:
Se comprende .íontio
!c .ste ; unto , a los c^sto^ de ajji y elec­
tricidad *
Haciendo una estimación aproximada, se gastarán ’t00,000 pesos
cada mes por estos conceptos.
C osto
de l a
en erg ía
= 'tOO.OOO p e s o s / m e s
pesos/mes
13 5
T o t a l de c a r a o s
del
v iriV u le s
empaque
-
+ C osto
C osto
de l n
C argos v a r ia b le s
= 5 ,2 1 6 ,9 6 0
Caraos v a r i a b l e s
-
i!t> l a s
+ 1 1 ,^ 6 6
+ ^ 0 0 ,0 0 0
G astos t o t a l e s
= 3 t 8 í*í* , 3 9 6
+ 5 > 6 2 f ’ ,¿i26 =
G astos
-
p o s o s/m e s
gastos
to ta le s
v irá
para
a n te rio re s
in v ersion es,
e im p u estos,
l a m a gn itu d de
No s e c o n s i d e r a
-
+ C argos v a r ia b le s
e v a lu a cio n e s
y la s
de a d m i n i s t r a c i ó n
cer
fijoí>
9.*>72.822
dos
+ "u ato
5 . 6 2 8 , ?|26 p e ^ o s / i n e s
= C argos
D e n t r o de l a s
, riñ a s
e n e rg íi
G astos t o t a l e s
to ta le s
.'a t e r í a s
la
o m itie n d o
ya que s ó l o
in v e rs ió n
n ing ú n
sólo
in g reso,
se c o n s id e r a n
lo s
se
gastos
puesto
qu e l a
de r e n t a ,
preten de
t o t a l y la v i a b i l i d a d
p la n ta
i n v e s t i g a r p r o d u c t o s y no para f a b r i c a r l o s
lo s
e sta b le ­
e c on óm ica .
p ilo to
ser­
n i vender­
lo s .
EVALUACION POR EL METODO DEL VALOR PRESENTE, PARV DETERHIN\R EL
PROYECTO MAS FACTIBLE DE LLEV\R \ C\Bü.
Para é s t a
ev a lu a ció n
d e b e m o s t e n e r una t a s a
co n sid e ra rá
de a c u e r d o
cho
es n e c e s a r io
in te ré s
ro no in flu y e
on l o s
c.uilo
i¡.:
sel
una t a s a
ln
a un c r i t e r i o
para
resu lta d os
t • ira
de i n t e r é s
la s
del
u b itra rio ,
fó rm u la s
fin a le s
\ c i o r i ' 1- .
5Í.
de i n t e r é s .
E sta se
d e b i d o a que
di
co rre sp o n d ie n te s ,p e ­
le e v a l u a c i ó n ,
, or
lu
*
- ' %,
siem pre y
‘
136
Co-io l a s
o p cio n e s
b e ’. i a c e r s e
cl
fa ctor
por e l
t ' c .i e n
sobre
cl
d ife re n te
m i s n o n ú m e ro
común p a r a
un c i c l o
m í n im o c o n ú n m ú l t i p l o
s e rv icio
pueda c o m p a r a r s e
v id a ú t i l ,
de u n i d a d e s
sobre
com p a ra ción
de t i e m p o ,
de una o p c i ó n ,
de u n i d a d e s
la
de­
es d e c i r ,
debe m u l t i p l i c a r s e
de tie m p o
u n mismo n ú m e r o
para
que
de u n i d a d e s
el
tem ­
p o ra le s .
D ebe h a c e r s e n o t a r que e l
n in g ú n i n g r e s o ,
nó ,
sólo
sión
se busca
para
v a lo r
de
de
se p resen ta
e v a lu a ció n ,
no
se
egresos,
encuentra
in te g ra d o
p o r qu e como ya
tien e
lle v a rse
sa lv a m en to d e s p r e c i a b l e
v e n d r á n en l a
el
menor c o s t o
a cabo,
por
se m e n ci£
de i n v e j r
con sid e rá n d o se
un
en ambas o p c i o n e s .
una t a b l a
tom ándose
con
lo s
en c u e n t a
con cep tos
que l a
qu e i n t e £
u n id a d de
s e r á un m es:
OPCION A
OPCION B
PROCESO CON EQUIPO PROCESO CON SiU IPO
INDUSTRIAL
HABILITADO
CONCEPTO
In v ersión t o t a l
eq u ip o
para
p rin cip a l
A m o rt i z a c i ó n
Mant e n i m i e n t o
^ o "í’ r o c
E n ergía
ú til
el
'1 9 , 6 3 8 , 9 6 0
5 ,9 3 9 ,7 0 2
19 3 ,6 6 6
3 5 8 , ” 29
1 ,4 8 9 ,1 6 9
178,191
'2^0,
Mano de o b r a
V ida
sólo
s a b e r que o p c i ó n
se r su ce p tifcle
A co n tin u a ció n
tiem po
h abien do
estu d io ,
(m eses)
1
,« 1 5 , 7 7 <’
1 ,8 7 0 ,0 0 0
1 ,2 6 5 ,0 0 0
4 0 0 ,0 0 0
2 50,000
180
12
137
Resumen etc gastos
coxcnT’TO
o r c io x
OPCION' D
Inversión total para el
equipo principal
5 ,9 :9 ,7 0 2
’0 ,
Suma de gastos perió­
dicos
4,"'i'1,336
1R0
Vida útil (meses)
No s e
que,
in clu y e io n
el
costo
ya que su v a l o r
Lo q u e s i g u e ,
son l o s
ta n g rá fica m en te
con e l
fin
a la
de
la s
la s
12
m a teria s
e n am bas o p c i o n e s ,
prim a s n i
es
ta b la
r e s u m e n de ¿ a s t o s . E s t o
del
lo s
ciclo s
fórm u la s n e c e s a r ia s
e n ambas t a b l a s
se
de c a j a
de f l u j o
para la
dan en p e s o s .
del
empa­
ig u a l.
de f l u j o
p on d ie n te .
Los g a s t o s
el
d ia gram as
de p o d e r o b s e r v a r
correctam en te
2,467,199
que r e p r e s e n ­
se
hace
y poder a p lic a r
e v a lu a ció n
corres­
139
Para l l e v a r
te,
a cabo
se u t i l i z a r á n
LXCONTRAR
DAUO
la
ev a lu a ció n
por
ej
m 6todo d e l v a l o r p r o s e n
los
sig u ie n te s
fa ctores:
NOTACION*
FORMULA
(*V--, i"í,n)
P=A(P/A, i;ó, n)
ÚCL FACTOR
.’0R rTr
(l+i)n -l
P
A
J_(1 ri)n _
1
P
F
(P/F,i5ó, n)
P = F ( P / F ,i%, n)
_(í + i)n
D onde:
P = V a lor
presen te
A = A n u a lid a d de p a g o s
F = V a lor fu tu r o
i
= T a s a de i n t e r é s
n = Número d e p e r i o d o s
de tie m p o
co n sid e ra d o s
OPCION A
PA = Po
t- U p / a , 5 ? S , 1 8 0 )
p_
( 1+0 . 0 5 ) l o 0 - i
PA = ' 1 9 , 6 3 8 , 9 7 0 f
h, 2 k!l, 3 9 6 -------------------------- - r — =
_ o . 0 5 ( 1 +0 . 0 5 )
P,
= '19, 6 3 8 , 9 7 0
r A = '¡ 9 , 6 3 8 , 9 7 0
+ k t2kk, 3 9 6 ( 2 0 )
+ 8 4 , 8 7 ’! , 8 9 5
=
=
Fa = 1 3 ?1 , 5 1 3 ,
865
pesos
_
14o
OPCIOX D
PB = P o t
+ P o1 (P /F ,5 % ,1 2 )
+ P o ^ P / F , 5 ^ ,2 4 )
-h P0 l ( P / F , 5 ^ , 3 6 )
P o j ( P / F , 5%, 4 8 )
+ P 0 1 (P / F ,5 ;Ó , Í ',0 )
+ p 0 l ( P /F , 5% ,7 2 )
P oj (P /F ,5 ;ó ,8 4 )
+ P o 1 ( P / F , 5 %, 9 6 )
-
P o t ( P / F , 5 "í, 1 0 8 )
+
-
P o j ( P / F , 5?ó, 1 2 0 )
T P o ( ( P / r , 5?ó, 1 3 2 )
+ Po t ( p / f , 5 %, 1 4 4 )
PO, ( p / f , 5 % , 1 5 6 )
f P O j ( p / f , 5-0, 1 6 8 )
+ i.(P /A ,5 ;;,i8 o )=
Pn = 5 , 9 3 9 , 7 0 2
-
5 ,9 3 9 ,7 0 2
12
(1 .0 5 )
5,9 3 9 ,7 0 2
+ 5 ,9 3 9 ,7 0 2
5 ,9 3 9 ,7 0 2 p
- "
[ u . 0 5 ) 6 °_
+ 5 ,9 3 9 ,7 0 2
+ 5 ,9 3 9 ,7 0 2
+
5 , 939,702
+ 5 ,9 3 9 ,7 0 2
4l—
1
í l . o s l ’ tJ
1
r
1
+ 5 ,9 3 9 ,7 0 2
1
'
U .
o
1
1
5 ,9 3 9 ,7 0 2 r
(1 .05)
( 1 . 0 5 ) 120j
+ 5 ,9 3 9 ,7 0 2
-
+ 5 ,°3 9 ,7 0 2
£1. 05)
5 ,9 3 9 ,7 0 2
+
5 ,9 3 9 ,7 0 2 r
^
a .o ? )
5 ) 156J
132
168
( 1 . 0 5 ) 130-1
2 ,4 6 7 ,1 9 9
( 0 . 0 5 ) ( 1 . 0 5 ) 1<5°
P3 = 5 , 9 3 9 , 7 0 2
-
+ 5 , 939, 702(0 . 55684)
5, 939 , 702( 0 . 17266)
h
5 ,9 3 9 ,7 0 2 (0 .3 1 0 0 7 )
+■
- 5 ,9 3 9 ,7 0 2 (0 .0 0 6 1 4 ) +
5 , ° 3 9 , 7 0 2 ( 0 .0 5 3 34)
1- 5 , ^ 3 9 , 7 0 2 ( 0 . 0 2 9 8 1 )
+ 5 ,9 3 9 ,7 0 2 (0 .0 1 6 6 0 ) f
5 ,9 3 9 ,7 0 2 (0 .0 0 " " ',)
+ 5 ,9 3 9 ,7 0 2 (0 .0 0 5 1 5 )
+5 , 9 3 9 t7 0 2 ( 0 . 0 0 2 8 7 )
5 , 0 3 9 , 7 0 2 ( 0 . 0 0 1 6 0 )+
+■
5 ,9 3 9 ,7 0 2 (0 .0 0 0 8 9 )
m 2,467,199(20)
- B - 5, ?J 9 ,702
+ 5, 9 3 9 ,7 0 2 (0 .0 0 0 5 0 ) *
5 ,9 3 9 ,7 0 2 (0 .0 0 0 2 8 )
-
1 ,0 2 3 , 5 3 4
3,307, 448 + 1,841,711
571,056
317,985 + 177,066 » 98,597 )• 54,903 + 30,572 + 17,024 +
9,479 - 5,278 + 2,939 + 1,637 - 49,336,408 =
Pg =
D e b id o
a
P,
\
6 2 ,737 ,339
pesos
que:
= 2 .1 4 4 P„
B ,
y por
.
lo
A
.
ta n to
P »>P n
A^ B
SE CONCLUYE ^US LA OPCION B ES LA MAS FACTIBLE DE LLEVARSE A
CABO. POR TENCR
EL
MENOR VALOR PRESEN TE.
-
142
LO^UIZ\CTO.V
E L4 I'LANT\ PILOTO.
Debido a que es muy deseable que la instalación esté integrada
a una planta industrial,
se tomarán en cuenta algunas considera
ciones de importancia, como son las siguientes:
1.-Debe estar situada en un lugar tal, que no interfiera en a l ­
guno de los procesos de la planta industrial.
Tomando en cuenta que el cuerpo productivo es el alma de una
industria, ningún anexo de la misma, material o equipo, que
no sea partícipe de los procesos, debe estar interfiriendo
con dicha planta productiva; por lo tanto, nuestra planta pi_
loto debe ser un anexo,
lo más alejado posible del multimen-
cionado cuerpo productivo. Cabe tambiés mencionar,
que dicha
lejanía proporciona una mayor comodidad a quienes laboran h £
ciendo pruebas en la planta piloto.
2.-Necesita estar aislado por cuetiones de seguridad.
Como esta planta se utiliza para hacer pruebas, ya sea para
nuevos jabones o para modificar favorablemente los que se fa_
brican, siempre existe el riesgo de salirse de las especifi­
caciones de diseño del equipo, provocando con ello desde una
simple falla, basta la explosión total de ía planta piloto,
ocasionando con ello pérdidas económicas, problemas en equi­
pos o materiales indispensables para la producción o distri­
bución y en el peor de los casos, pérdidas de vidas humanas.
3.-Las condiciones ambientales deben ser similares a las del
proceso real.
1^3
D e b i d o a que una p l a n t a p i l o t o
es
una
un p r o c e s o
es
in d isp e n sa b le
de
un l u g a r c o n
del
proceso
bones
tip o
la s
in d u stria l,
co n d icio n e s
sim u lad o o
se ob ten g a n con
te n id o s
en l a s
sim u la ción
a m b ién ta le»
in v e s tig a d o ,
que
se
más p a r e c i d a s
con e l
c a ra cte rística s
a esca la
fin
ten ga
a]
de q u e l o s
muy s i m i l a r e s
'ie
a lo s
j£»
ob^
pruebas.
¿ l . - D e b e o c u p a r e l m en o r e s p a c i o
p o s ib le .
En toda empresa es de vital importancia el espacio con que
ésta cuenta, por cuestión sobre todo de costos, y por lo tari
to la planta piloto no debe tener un exceso de espacio,
i1
sino
intuid u-cesarlo para poder maniobrar dentro de e lla con
entera libertad, compliendo con el compromiso de no importu­
nar ni estorbar a otras actividades que se realizan dentro
de la empresa.
5.-Debe contar convenientemente con todos los servicios que uti_
liza el proceso industrial.
Por razones de economía,
los s e r v i c i o s
la
planta piloto debe contar con
de agua, e l e c t r i c i d a d ,
vapor,
aire, combastible
etc,, q u e se utilizan en el sistema productivo;
todo es debi_
do a que resultaría muy costoso instalar nuevas fuentes de
"i"m i -
tro r’ c l o s
auxiliares, e ve lusivamer te para
alimentar a la planta en cuestión, por lo tanto, deben deri­
varse líneas de abastecimiento desde el proceso pn¿n6Ípal
hasta nuestra planta piloto.
6 . -La cimentación debe sor a escala del proceso i nclus t r i a l .
Co mo
ya se m e n c i o n ó ,
la planta piloto r!<*hc
a
<- 'a -
la, lo mejor que se pueda, del proceso principal, por lo
lkk
ta n to es
esca la ,
im p o rta n te que
p e r o aunque e s t o
que no p o r
ta b le ,
en é s t e
tran
la
seg u ir
cim e n ta ci& n ta m b ién te n g a
es
im p orta n te,
estricta m en te
u na e s c a l a ,
o c o n un e x e s o d e c i m i e n t o s
caso,
en é s t e
lo
id e a l
punto.
es
re su lta
op tim iza r
la
la s
l& g ico
se podrá
p la n ta ,
é s a misma
es
v a ria b le s
pensar
d e ja r
por éso
que
se
in e ¿
que
encuen
145
C A P IT U L O
V II
CON C LU SIO N E S
146
1 .-
El
ja b ó n
slab ora d o
h a b ilita d o ,
tir
on l a
re su ltó
fa v o ra b le m e n te
ser
con
p la n ta p i l o t o
de e x c e l e n t e
cu a lq u ier
con stru id a
ca lid a d ,
otro,
con equ ip o
p u d ien d o
den tro
c o e j '1
d e l m e r c a d o na_
cio n a l.
2 .-
Se d e m o s t r ó
a eq u ip o
nos
3«-
que
de u s o
p osib le
in d u stria l,
De l a s
e v a lu a cion es
de u s o
in d u stria l,
+o a l a s
de l a
cre a tiv id a d
se
buscar
la
con clu ye
té cn ica s
d e s h a b i l i t . ’id o
costo
de
de l o s
e q u ip os
que l a
p la n ta
de l l e v a r s e
y muy bue^
una m e t o d o l o g í a
in n o v a ció n
u na t e c n o l o g í a
d ep en d en cia ,
en é s t e
p ilo to
que
se
de a d a p t a c i ó n
y
con equ i
aunado
*s-
presen ten .
de
to o n o lo
adecuada para h a c e r é s t o
p o s ib le ,
de l o s
h a b ilita d o
a cabo,
y econ óm ica s
l o s m ecan ism os
m ayor e f i c i e n c i a
d esa rrolla n d o
p o sib le
econ óm ica s
fa cilid a d e s
y d e s a rro lla r
dentro
ir
c o n un m í n im o de
e s más f a c t i b l e
Es i m p o r t a n t e
g ía
tran sform a r e q u ip o
re su lta d o s.
po h a b i l i t a d o
4 .-
es
generando
procesos,
p ro p ia ,
aspecto,
como p a r a
ev ita n d o
de
s u ficie n te
jo d e r
en l o
más
o t r o c, p a í s e s .
Í k 7
AP3NDICE
1^8
ANALISIS DE MATERIAS PRIMAS.
In d ice
de a c id e z :
M étodo.
1 . - P e s a r de d os a t r e s
2 .-
A d icion a r
50 m l .
p erfecta m en te
3 .-
la
gram os
del
de m u e s t r a .
solven te
a lcoh ol
-
éter}
d is o lv ie n d o
m uestra.
Se a g r e g a n de t r e s
a cu atro
gotas
de f e n o l f t a l e i n a
o potasa
de n o r m a lid a d c o n o c i d a
íin d ica -
dor) .
4 .-
Se t i t u l a
v ire
* N ota:
con sosa
de l a
solu ció n
La m e z c l a
co y
de i n c o l o r o
a lcoh ol -
50 % d e é t e r
éter
(VxN)^OH
la
co n tie n e
50% d e a l c o h o l
e tílico .
x Pe% 0 H
-------------------------------------------gram os de m u e s t ra
= m ilig ra m os
d e KOH /
g ra m o d e m u e s t r a .
P e q K0H = 56 * 11
In d ice
el
a rosa.
C & lcu los.
la
hasta
de s a p o n i f i c a c i é n :
M étodo.
1.- Pesar entre tres y cinco gramos de muestra.
e tíli­
149
2 .-
D ich a m u e stra s e d i s u e l v e
d o de p o t a s i o
punto
en a l c o h o l
se c o r r e
e n 50 r a l.
e tílico ,
un t e s t i g o
de s o l u c i ó n
de h i d r ó x i ­
0 .5 N y a p a r t ir
o m uestra
en b l a n c o
de e s t e
en o t r o m a t r a z
erlen m eyer.
3.~
Se c o l o c a n
sendos r e fr ig e r a n t e s
con ectados
en s e r i e ,
puestos
a baño m a ría.
4 .-
A l com ien zo
te stig o ,
m e n te
5 .-
Al
del r e flu jo ,
que en fo r m a i n i c i a l
s e tom a e n c u e n t a
el
tiem po
que s e r á
presen tará e l
de a p rox im a d a ­
45 m i n u t o s .
term inar
v ie rte
el
en l a
tiem po,
parte
se r e t i r a
su p e rio r
la
de l o s
m ililitro s
de agua d e s t i l a d a
dos g ra s o s
que f u e r a n l l e v a d o s
fu e n te
de c a l o r _ y
de 10 a 15
r e frig e ra n te s
para a r r a s t r a r
h a cia
lo s
a rrib a por
se
p o s ib le s
&ci
e l p ro ce d i­
m iento a n t e r i o r .
6.-
A d icion a r
a ambos m a t r a c e s
ta le in a y t it u la r
res:
el
te stig o
de t r e s
con á cid o
a cu atro
clo rh íd rico
a i n c o l o r o y l a m uestra
gotas
de f e n o l f -
0 .5 N hasta lo s
al
co lo r
del
v i­
a ce ite .
C & lcu los.
(V HC1 -
t
Is
VHC1 > X NHC1 x P e % 0 H
m
=■
gram os de m u e st ra
Is
= m i l i g r a m o s d e KOH /
.gramo de m u e s t r a . 1
= V o l ú m e n de ácido clorhídrico g a s t a d o s en el t e s ­
tig o .
150
= Volfimen de ácido clorhídrico gastados en la
m
m uestra.
In d ice
de i o d o :
M étodo.
1 .-
Pesar
de d os
a tres
gotas
de l a
grasa
en un m a traz
ín d ice
de
iod o.
2 .-
Agregar c in c o
roform o;
a p a rtir
3 .-
A d icion a r
*1. -
Agregar
se llo
5 .-
m ililitro s
10 m l .
de e s t e
punto
del r e a ctiv o
a lo s
m atraces
en l a
T ran scu rrid o
el
tiem p o,
de agua d e s t i l a d a y
7 .-
Se t i t u l a
tres
re
10 m l .
con t io s u lfa t o
a cuatro
gotas
se
de
o de c í o
un t e s t i g o .
en s o l u c i ó n
sin
de p o t a s i o
la va
el
de a l m i d ó n ,
(V,
2
t
gramos de muestra
N,
como
al
a g i­
m in u tos.
m ililitro s
10%.
a d icion a n d o
com o i n d i c a d o r ,
C á lcu lo s.
Ii
cada c in c o
de p o t a s i o
0 .0 1
10%,
30 m i n u t o s ,
ta pón co n c i n c o
de y o d u r o
sod io
al
haber re a ccio n a d o .
ob scu rid a d p or
de a z u l a b l a n c o .
Tío
de c a r b o n o
d e K a u f fr a a n .
que e l brom o s a l g a
ta nd o y d e ja n d o c a e r y o d u ro
6 .-
se c o r r e
10 m l d e y o d u r o d e p o t a s i o
para e v it a r
C oloca r
de t e t r a c l o r u r o
hasta
de
el
v i­
151
Ii = centigramos de I„ / gramo de muestra.
VT i o
= V o lú m e n d e t i o s u l f a t o
de s o d i o
gastados
en e l
de s o d i o
gastados
en l a
te stig o .
V
= V o lú m e n d e t i o s u l f a t o
m
m uestra.
Peq
= 12 .7
2
31 r e a c t i v o
Se d i s u e l v e n
d e K a u ff m a n s e p r e p a r a
de l a
13 0 g r a m o s d e b r o m u r o d e
n o l y p o steriorm en te
se
agregan,
sig u ie n te
so d io
m anera:
en 870 m l.
c o n mucho c u i d a d o ,
25
de m eta gram os
d e b r om o e l e m e n t a l .
ANALISIS DEL PRODUCTO TERMINADO.
P orcien to
de A c i d o s g r a s o s
sa p o n ifica d o s:
M étodo.
1 .-
Pesar
de c u a t r o
100 m l .
2 .-
a cin co
s e p a r a c ió n com p leta
prueba agregando g o ta s
s e un ca m b io de c o l o r
4 .-
C a len ta r
de m u e s t r a y d i s o l v e r l o s
en
de agua d e s t i l a d a .
A gregar len ta m en te s o l u c i ó n
la
3 .-
gram os
el
de á c i d o
de l o s
á cid o s
de a n a r a n ja d o
su lfú rico
grasos,
lo
de m e t i l o ,
al
10 % h a s t a
cu a l se
observándo­
a rosa.
p rodu cto hasta
fu sió n
la
com p leta ,
te n ié n d o se
c a p a de á c i d o s g r a s o s
sobre
Se d e j a
te m p e ra tu ra am bien te p a ra p o d e r
e n fria r hasta
com
u na
su p e rficie .
sepa­
152
rar
a lo s
á cid o s
grasos
co
éter
e tílico ,
u tiliza n d o
un embu­
do de s e p a r a c i ó n .
5 .-
6 .-
¿vaporar
el
éter
en b a ñ o m a r í a o
n a rlo
co m p leta m en te.
Pesar
e l resid u o
grasos
en una e s t u f a ,
ob ten id o y c a lc u la r
sa p on ifica d o s,
con r e la c ió n
el
hasta e lim i­
p orcien to
a la
ca n tid a d
de á c i d o s
de m u estra
to ta l.
D e t e r m in a c ió n de h umedad:
M étodo.
G eneralm en te se
em p lea e l
m étodo
muy s e n c i l l o
de a p l i c a r .
P rim eram en te
s e p e s a n de t r e s
cá p su la
que s e c o l o c a
ca lo r
p o r m ed io
porar
el
de p e s o s
c e n ta je
en e l
de l a b a la n z a
a cu atro
in te rio r
gram os
de l a
de una lám para i n t e g r a d a
agua de l a
m uestra.
a u tom á tica m en te,
d e h um edad e n l a
En l a
por
lo
esca la
ser
rá p id o y
de m u e s t r a
b a la n za ;
a la
b a la n za
por
se
en u na
a p lica
b a la n z a para e v a ­
se hace
que d i r e c t a m e n t e
la
se
d ife re n cia
lee
el
por­
del ap arato.
D e t e r m in a c ió n de c l o r u r o s :
M étodo.
1 .-
P e s a r de d o s a t r e s
agua d e s t i l a d a
lib re
gram os
de m u e s t r a y
de c l o r u r o s .
puede r e s u l t a r n e c e s a r io
h e rv ir
la
agregar
300 m l.
de
P ara fo r m a r una s o l u c i ó n ,
m ez cla .
153
2 .-
A gregar ap roxim a d am en te 2 5 m l.
de s o l u c i ó n
al
20?ó d e n i t r a t o
de m a g n e s i o .
3 . - La s o l u c i ó n
to ta l,
agua d e s t i l a d a
se
lib re
filtra
y se
de c l o r u r o s
la va r e p e tid a s
para rem over
veces
todos
con
lo s
clo ­
ruros .
4 .-
¿In fria r h a s t a te m p e ra tu ra a m b ie n te .
na,
agregar
tres
gotas
1 N gota a g ota h asta
exceso
5 .-
que d e s a p a r e z c a
Agregar dos m i l i l i t r o s
de s o l u c i ó n y t i t u l a r
6 .-
de u n c o l o r
co lo r,
a lca li
su lfú rico
e v i t a n d o un
con n itr a t o
de p o t a s i o
de p l a t a
p o r c a d a 200 m l.
0 .1
N hasta
la a-
la d rillo .
c o n e l mism o v o l ú m e n d e a g u a d e s t i l a d a ,
so lu ció n
de m a gn esio e i n d i c a d o r .
de n i t r a t o
de c a l c i o
q u iv a len te a la
U san do l a
d ife re n te
ció n
la
dé l a
pero
del te stig o .
Cálculos.
com o JóNaCl:
la
tu rb id e z e-
ambas e s t é n a g i t a d a s ,
para c o m p a ra ció n ,
m uestra h a sta
d é b il.
A gregar s u fic ie r i
t e s t i g o para form ar
de l a m u estra cuando
de l a m u e s t r a ,
C loru ros
al
m u e s t r a en b l a n c o
titu la ció n
1 .-
y á cid o
es
de á c i d o .
de crom a to
r o jo
el
so lu ció n
P r e p a r a r un t e s t i g o
te carbon ato
7 .-
de f e n o l f t a l e i n a
de más d e u na g o t a
p a rició n
Si la
con tin u a r
la
que o c u r r a u n c a m b i o d e c o l o r ,
En e l
punto f i n a l ,
el
co lo r
no debe
ser obscura,
pero
si
de l a
solví
d ife re n te
a
15^
(Vm “ V
%
X NAgN03 X 5 .8 5
como NaCl =•
gram os
(V
m
Vt )
-
de m u e s tra
x N.
x 7 .4 6
AgNO
com o KC1 =
gram os de m u e s t r a
V^ = V o l ú m e n d e n i t r a t o
de p l a t a
gastado
en l a
m uestra.
V^ = V o l ú m e n d e n i t r a t o
de p l a t a
gastado
en e l
te stig o .
D e t e r m i n a c i ó n de á c i d o s
grasos
lib re s :
M étodo.
1 .-
D iso lv e r
de 9 M
s o d io
2 .-
de c i n c o
ca lie n te ,
0 .1
Se f i l t r a
la
El f i l t r a d o
le in a
4 .-
gram os
so lu ció n y
se
de
ja b ó n
en a l c o h o l
p reviam en te n e u t r a liz a d o
N en p r e s e n c i a
a lcoh ol neutro,
3 .-
a seis
e tílico
con h id ró x id o
de
de f e n o l f t a l e i n a .
se
la v a
lo
lib e ra d o
por
el
ja b ó n c o n
clo rh íd r ic o
0 .1
N y fe n o lftji
ca lie n te .
titu la
con
á cid o
c om o i n d i c a d o r .
Los c á l c u l o s
p ota sio,
se
hacen
según sea
el
en f u n c i ó n de h i r ó x i d o
caso.
C á lcu lo s.
VHC1 X P e q NaOII
gramos de muestra x 100
de s o d i o
o de
1!>5
P e q NaOH = 40
Si e l
filtra d o
so d io 0 .1
es
N y se
1 m l.
á cid o ,
se
ca lcu la
de á c i d o
titu la
con s o lu c ió n
c om o á c i d o
0 .1
de NaOH 0 . 1
de
o le ico .
N = 0 . 0 0 4 g r a m o s d e NaOH
= 0 .0 0 5 6 1
1 m l»
de h i d r ó x i d o
N
= 0 .0 2 8 2
g r a m o s d e KOH
gram os de á c i d o
o le ico .
CONTROL DE CALIDAD DEL PRODUCTO TERMINADO.
P a ra m a n ten er un c o n t r o l a d e c u a d o
h an e s t a b l e c i d o
m etros
cie rto s
en l a
estándares.
c a lid a d
Los r e s u l t a d o s
qu e s e t e n g a n en u n j a b ó n d e t e r m i n a d o ,
medio de a n á l i s i s a p li c a d o s
e l proceso
El
co n te n id o
2 .-
La
c a n t id a d de á c i d o s
3.-
. 'o
debe
4 .-
El
co n te n id o
lo s
pará­
a a g rie ta rs e .
jabón, e l a
no debe
d e 26%.
exceder
de0 .1 % .
do g r a s a i n s a p o n i f i c a b l e .
de s o d i o
que c o n u n m a y o r c o n t e n i d o ,
el
sig u ie n te s:
a lred ed or
grasos lib r e s
t e n o r más de 0 . 1 ^
muy p r o p e n s o
son
d e humedad d e b e s e r
de c l o r u r o
de l o s
se
se o b tie n e n por
que d e b e s u j e t a r s e
de h e r v i d o ,
1 .-
ja b ó n ,
al prod u cto.
Los p r i n c i p ó l o s p a rá m e tro s a l o s
borado por
del
el
debe s e r menor de 0 .5 % , ya
ja b ó n
se v u e lv e
qu eb ra d izo y
156
D U j_ I 0 j ’A í 'IA
1 .-
A S fn b o i l e r
n a ls
S .C .A .;
AStiD b o i l e r
v isió n
M é x ico ,
2,
codo
II,
non f e r i o u e
D .F .,
section
II,
hat£
n a a te ria ls .
1974 e d i t i o n .
an d p r e s s u r e v e s s o l s ,
codc
II,
section
V III,
New Y o r k , N . Y . ,
1974 e d i t i o n .
C h em ical e n g i n e e r progra m .
F a ith ,
7 .L .;
pp 4 5 ,
304;
E d . Me.
Graw ¡ P i l i ;
New Y o r k ,
".Y .,
1959.
4 .-
Co3t e n g in e e r in g
C h ilto n ,
N .Y .,
5 .-
th e p r o c e s s
E d . Me.
in d u strie s .
Graw í í i l l
Jook C o .,
New Y o r k ,
1960.
E n ciclo p e d ia
X III;
in
C e c il H .;
de t e c n o l o g í a
ÍCirk E . f R a im o n d ;
6 .-
q u ím ica ,
Othiaor F . ,
~ d . UTEUA; M é x i c o ,
D on a ld;
tom os
I,
V,
X, XI y
l<)r2.
F a b r i c a c i ó n da j a b o n e s .
Sraun - K lu g ;
E d . UTEHA; i ; é x i c ü ,
D .F .,
1963.
7 . - H a n d b o o k of c h e m i s t r y .
Lan^o, N .A .;
Mandbooic P u b l i s . i e r ;
8a.
e d .;
O hio,
U .S .A .,
1 rl 6 2 .
8 .-
di
Pressure V e s s e l s .
1,
A m erican H e r it a g e P r e s s ;
3 .-
v otselb ,
s p e c ific a t io n s ; part
E d icion es
2 .-
and pi e s s u r c
In d u stria l
¿íie g e l,
A .;
ch e m istry .
1’u ü l i c a c j . ó n i t e i n h o l ’l C o . ;
Jféw . o r Á ,
' .
157
9. -
In ¿e iiie ri.*
lia se ,
de
p rc,c~ í.
riow a rd F . ;
¡ei
ow ,
.1
; I.u itc»o
'T V i.;
"d .
de p r o c e s o .
CECSA; M é x i c o ,
D .F .,
19^.
1 0 .-In tro d u cció n
S on n tag,
M éx ico,
a ijjS t e r m o d i n á m i c a
H ich a rd
S ca n setti,
Van V ' y l e u ,
y esta d ística .
aordon J . ;
Ed.
L im u^a, S . A . ;
198- .
D .F .,
1 1 . -M anual d e l
clá s ica
fa b rica n te
V .;
H d.
de
ja b o n es.
G ustavo G i l i ;
5*.
e d . ; lia rce lo n a ,
'" s p a ñ a ,
19^9.
1 2 . -M an ual d e l
P erry,
e d .;
in g e n ie ro
R o b e r t II.;
New Y o r k ,
1 3 . -M em orias
U .N .A .M .
del
q u im ico .
C h ilton ,
X .Y .,
tercer
C c c i l H .;
3 d . Me.
Graw t l i l l ;
^a.
1973.
sem in ario la tin o a m e rica n o
( F a c u lt a d de Q u ím ic a );
M éxico,
D .F .,
de
qu ím ica .
n oviem b re
de
1970.
l'i.-T h e m odera soa p
an d d e t e r g e n t
G eo ffre y ,
M a rtin ;
Lockw ood,
E n g la n d ,
v o l.
X,
II
in d u str y .
y
III;
3d.
Crosby
son;
1951»
1 c . - Cl 0 "'n'í r ~vii-.p*i«i + r y .
T h orn ton M o r r is o n ,
and 3 a c o n
lf.-P ro b le m a s
In c.;
de
0c6n G a r c ía ,
2a»
R obert;
Boyd,
e d . ; B o s to n , M ass,
in g e n ie ría
Joa q u ín ;
Z.A.. de e d i c i o n e s ;
N e ilso n
2a,
S obprt;
U . ~ > .A .,
Sd.
A Ilyn
1976.
q u ím ica .
T o jo
e d .;
tia rre iro ,
M a d rid ,
G a b rie l;
España,
Sd.
196p .
A g u ila r
158
1 7 .-P rocesos
Kern,
do
tra n sfe re n cia
D onald Q .;
M é xico,
18 . - L o s p r o d u c t o s
paña,
C o m p a ñ ía E d i t o r i a l
C on tin en ta l
S .A .;
1980.
D.F.,
A le ssa n d ri,
Ed.
de c a l o r .
co m e rcia le s:
P.
E .;
Ed.
p rim eras m a t e r ia s .
G ustavo G i l i ;
2a.
e d .;
B a rce lo n a ,
Cs-
196o .
19.-Química general.
S labau gh y P a r s o n s }
Ed. L im usa,
S .A .;
M éx ico,
D .F .,
1979
2 0 . -Q u ím ica o r g á n i c a .
D evoré,
G .;
Muñoz M ena ,
M éxico,
D .F .,
21 . - R e s i s t e n c i a
F e od osiev,
M ora,
E .;
P u b lica cio n e s
C u ltu ra les
S .A .;
1982.
de m a t e r i a l e s .
V .I.;
Pedro;
T ra d u cción d e l
E d , M IR;
2 2 . -R og ers.m a n u a l o f
F u rn a s ,C .C .;
E d.
3a. e d .;
in d u stria l
ruso
a l e s p a ñ o l de G u t i e r r e z
M oscú,
U .R .S .S .,
1980.
ch em istry .
Van N o s t r a n d C o . ;
6a .
e d .;
New Y o r k ,
N .Y .,
1962.
2 3 . - T e c n o l o g í a de a c e i t e s
B e rn a rd in i,
E .;
y grasas.
C d . A lh a m b r a M e x i c a n a ,
S .A . ;
M éx ico,
1981.
2 * t .-V a d e m e cu n d e l
H ein ,
L u is;
fa b rica n te
de
Ed. N a s c im e n t o ;
ja b o n e s.
S a n tia g o,
C h ile,
19*13.
D .F .,