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Extracción de Almidon de Yuca
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CAPÍTULO I
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DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO
1.1. INTRODUCCIÓN.
Después de la celulosa, el almidón es el carbohidrato de mayor abundancia en naturaleza. El almidón es una de las principales reservas de energía de las plantas y encuentra en fuentes tan diversas como los cereales (maíz, trigo, cebada, arroz), la papa yuca y muchos otros cultivos. El almidón es el carbohidrato más importante en la actividad humana por su func alimenticia y por sus múltiples aplicaciones en la industria y el comercio. A diferencia los almidones de cereales, que requieren procesos industriales muy tecnificados, almidones de raíces y tubérculos (papa, batata, achira y yuca) son más fáciles de obten su obtención sólo requiere de molienda, tamizado, separación con agua, sedimentació secado.
El almidón está formado por una mezcla de dos compuestos, amilosa y amilopectina, sólo difieren en su estructura. Las propiedades y características del almidón de distin cereales y tubérculos son función de la proporción relativa de su contenido en amilos amilopectina. La influencia de este último constituyente es importante ya que cua mayor es el contenido de amilopectina el producto resulta más adhesivo, característica se aprovecha extensamente como agente espesante, estabilizante y adhesivo tanto en industria alimentaria como en otras industrias La importancia del almidón en la industria de alimentos consiste en que constituye excelente materia prima para modificar la textura y consistencia de los alimentos.
El almidón también tiene gran utilidad en una amplia variedad de productos alimentarios. Por ejemplo pueden ser utilizados como: • • • •
• • •
Adhesivos: gomas de cola de fusión, estampillas, encuadernación, sobres, etiquetas. Explosivos: adhesivo para la cabeza de los fósforos. Papel: recubrimientos de papel, pañales desechables. Construcción: aglutinante para tabiques de concreto, para laminad Signadhesivo up to vote on thismadera title Metal: adhesivo de metal poroso, aglutinantes para Useful de Not useful núcleos fundición. Textiles: acabado de telas, estampado. Cosméticos: maquillajes, cremas faciales.
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alimentos congelados, revestimiento para pastillas y papel, adhesivo para estampilla madera laminada, para el acabado de textiles, como materia prima para elaborar etan incluso como agente de cohesión en el concreto. Un 10% de ese almidón se produce con las raíces de la yuca, un cultivo más conocido ser el alimento básico de millones de campesinos de bajos ingresos de África, Asi América Latina. Dado que hoy se producen unos 200 millones de toneladas de raíces yuca al año, la FAO considera que muchos países en desarrollo podrían fortalecer economía rural, e incrementar los ingresos de los productores de yuca, mediante conversión de esa materia prima de relativo bajo costo en almidones de elevado valor.
En comparación con los almidones obtenidos de casi todas las demás plantas, es más c y tiene más viscosidad, es muy estable en los productos alimentarios ácidos. También tiene propiedades óptimas para su uso en productos no alimentarios, como farmacéuticos y los termoplásticos naturales.
En América Latina y el Caribe está creciendo la producción comercial de almidón de y con una fuerte tendencia a la producción de almidones modificados e hidrolizados, obtienen precios más altos. Sin embargo, la extracción de almidón representa una p muy pequeña del total de la producción de yuca. De toda la producción regional de raíz yuca, entre el 60% y el 70%, que equivale a unos 40 millones de toneladas al año destina a la producción de alimentos tradicionales, y la región aporta apenas un 4% suministro mundial de almidón de yuca (y produce un volumen mucho mayor de almi de maíz).
Casi la totalidad del almidón de yuca se elabora en fábricas pequeñas y medianas de las comunidades, con mano de obra intensiva, técnicas tradicionales, aunque hay algu fábricas modernas y grandes en Brasil, Colombia y Venezuela. Si bien la FAO obse "una serie de oportunidades en la producción de almidón, que deberían aprovecharse" la región, enumera algunas importantes limitaciones que afronta la industria, com irregularidad en el suministro y la calidad desigual del producto terminado.
La materia prima básica, la yuca, prospera en suelos fértiles, su ventaja comparativa Sign up to vote on this title otros cultivos, es su capacidad para crecer en suelos ácidos, de escasa fertilidad, Not useful Useful precipitaciones esporádicas o largos períodos de sequía. Sin embargo, no encharcamientos ni condiciones salinas del suelo. Es un cultivo de amplia adaptación
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alimentos congelados, revestimiento para pastillas y papel, adhesivo para estampilla madera laminada, para el acabado de textiles, como materia prima para elaborar etan incluso como agente de cohesión en el concreto. Un 10% de ese almidón se produce con las raíces de la yuca, un cultivo más conocido ser el alimento básico de millones de campesinos de bajos ingresos de África, Asi América Latina. Dado que hoy se producen unos 200 millones de toneladas de raíces yuca al año, la FAO considera que muchos países en desarrollo podrían fortalecer economía rural, e incrementar los ingresos de los productores de yuca, mediante conversión de esa materia prima de relativo bajo costo en almidones de elevado valor.
En comparación con los almidones obtenidos de casi todas las demás plantas, es más c y tiene más viscosidad, es muy estable en los productos alimentarios ácidos. También tiene propiedades óptimas para su uso en productos no alimentarios, como farmacéuticos y los termoplásticos naturales.
En América Latina y el Caribe está creciendo la producción comercial de almidón de y con una fuerte tendencia a la producción de almidones modificados e hidrolizados, obtienen precios más altos. Sin embargo, la extracción de almidón representa una p muy pequeña del total de la producción de yuca. De toda la producción regional de raíz yuca, entre el 60% y el 70%, que equivale a unos 40 millones de toneladas al año destina a la producción de alimentos tradicionales, y la región aporta apenas un 4% suministro mundial de almidón de yuca (y produce un volumen mucho mayor de almi de maíz).
Casi la totalidad del almidón de yuca se elabora en fábricas pequeñas y medianas de las comunidades, con mano de obra intensiva, técnicas tradicionales, aunque hay algu fábricas modernas y grandes en Brasil, Colombia y Venezuela. Si bien la FAO obse "una serie de oportunidades en la producción de almidón, que deberían aprovecharse" la región, enumera algunas importantes limitaciones que afronta la industria, com irregularidad en el suministro y la calidad desigual del producto terminado.
La materia prima básica, la yuca, prospera en suelos fértiles, su ventaja comparativa Sign up to vote on this title otros cultivos, es su capacidad para crecer en suelos ácidos, de escasa fertilidad, Not useful Useful precipitaciones esporádicas o largos períodos de sequía. Sin embargo, no encharcamientos ni condiciones salinas del suelo. Es un cultivo de amplia adaptación
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El cultivo de la yuca en nuestro país, es propio de la región de los llanos tropica especialmente de los departamentos de Beni y Santa Cruz pero también son tierras ap para el cultivo los demás llanos y algunos valles de nuestro nuestro país, debido a su aclimatac tolerancia a la sequía y suelos degradados. La superficie cultivada anual de yuca aproxima a las 40 mil hectáreas, por su parte la producción, se ubica por encima de las mil toneladas/año. La producción nacional se basa en el cultivo de variedades loc como la Rama Negra, Gancho, Moja Roja, Moja Amarilla y la Taporita.
El proceso general de extracción de almidón de yuca que se emplea en Bolivia es senc las operaciones de lavado, rallado y tamizado se han mecanizado, aunque en algu regiones todavía se hacen a mano. La tecnología empleada en ellas, no varía mucho e un sitio y otro y conserva un estilo tradicional.
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA -
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Casi la totalidad de producción de almidón de yuca en nuestro país se elabora en fábricas pequeñas y medianas de las comunidades, con mano de obra intensiva, técnicas tradicionales y bajo rendimiento. Según un estudio de mercado, la industria boliviana importa casi en su totalidad almidones nativos y modificados que precisa en sus procesos productivos, por l tanto se tiene una demanda insatisfecha i nsatisfecha en el mercado nacional. Actualmente los inversionistas privados no se interesan en este rubro debido a l escasa calidad del almidón producido con las variedades de yuca sin mejorar qu cultivan muchos campesinos, y por la falta de seguridad del suministro. Cuando precios de la yuca yuca fresca son elevados, elevados, los agricultores agricultores prefieren venderla venderla como alimento. Existen grandes extensiones extensiones de superficie nacional cultivable al que no se les d un óptimo aprovechamiento, que podría ser utilizado para la l a producción de productos agrícolas agrícolas rentables e industriales industriales tales como la yuca. yuca. La mayor parte de la l a sociedad boliviana que vive en condiciones de pobreza, pertenecen al al sector rural de nuestro país, debido entre muchas otras cosas, cosas, que especies de raíces y tubérculos tales como la l a yuca están dejando de ser cultivad Sign up to vote on this title por la falta de mercados mercados y alternativas tecnológicas tecnológicas de procesamiento. procesamiento.
1.3. OBJETIVOS
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Identificar y definir la mejor alternativa tecnológica y proceso productivo, para lograr un producto de calidad, que genere un buen rendimiento, económicamen factible y de mínimos efectos contaminantes. Elaborar un diagrama de flujo cualitativo y cuantitativo que represente el proces productivo seleccionado. Seleccionar y caracterizar los materiales y equipos necesarios para el correcto funcionamiento de la planta. Realizar un diseño detallado del equipo principal requerido en el proceso productivo. Hacer una estimación económica para determinar las inversiones requeridas par puesta en marcha de la planta industrial. Implementación óptima de la planta.
1.4. LIMITACIONES
La planta deberá ser ubicada en la región oriental del país, específicamente donde s encuentren las unidades de producción agropecuaria de la yuca, para un abastecimiento eficiente de la materia prima, la ubicación exacta se definirá atendiendo las siguientes limitaciones: -
Deberá contarse con medios y vías de transporte Disponibilidad de mano de obra You're Reading a Preview Costo y disponibilidad de terrenos Unlock full access with a free trial. Posibilidad de desprenderse de los desechos Disponibilidad de agua, energía y otros suministros Download With Free Trial
Respecto al tamaño de la planta y su capacidad productiva, esta será limitada por lo siguientes aspectos: -
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El volumen de producción deberá encontrarse dentro de los márgenes de la demanda insatisfecha del mercado. Aspectos relacionados con el abastecimiento de materia prima, insumos, materiales, equipos, personal suficiente, etc. Sign up to vote on this title Disponibilidad de recursos financieros Useful Not useful
1.5. JUSTIFICACIÓN
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En África se percibe un interés creciente en el uso de almidón de yuca produc localmente para sustituir las importaciones. Recientemente se han creado establecimie para producir almidón de yuca en Uganda, Tanzanía y Madagascar, mientras que Malawi la industria ha mostrado interés en comprar almidón de yuca local para utilizar en la elaboración de papel, cartón, dulce otros alimentos. Asimismo, el principal país productor de yuca de la región, Nige recientemente anunció un ambicioso programa para producir combustible biológico etanol a partir de la yuca.
Proporcionar mayores incentivos a la producción . Las políticas del gobierno n orientan al fomento de la producción de almidón de yuca, aunque muchos países impo almidones que se podrían producir internamente con la yuca. Además, no existe tradición de investigación estatal con valor añadido, y el sector priv no quiere invertir en investigar para mejorar la tecnología del almidón de la yuca por f de protección a través de una patente. En Bolivia donde se cuenta con algunas plan industrializadoras de la yuca, el transporte inadecuado, el mal funcionamiento d energía eléctrica y la falta de personal capacitado determinan que esta producción ineficaz y que no sea competitiva mundialmente. Para establecer una fábrica moderna de almidón se necesita un capital de entre 8 y millones de dólares, además de una considerable financiación adicional para cubrir gastos corrientes en los primeros años de actividad. Actualmente los inversionistas You're privados no sea interesan Reading Preview debido a la escasa calidad almidón producido con las variedades de yuca sin mejorar que cultivan muc Unlock full access with a free trial. campesinos y por la falta de seguridad del suministro. Cuando los precios de la yuca fr son elevados, los agricultores prefieren venderla como alimento. Download With Free Trial Además el abastecimiento de la materia prima no puede depender en exclusiva de pequeños productores. Se necesita una producción por contrato organizada y gran plantaciones que utilicen variedades de alto rendimiento, tecnologías de postcose capaces de elaborar grandes volúmenes de materia prima y un buen conocimiento d cadena del producto
Satisfacer la demanda interna. Un estudio de los mercados mundiales de yuca re Sign up to vote on this title que los países tropicales importan anualmente almidón de maíz y sus derivados por Useful Noteluseful valor superior a 80 millones de dólares. En muchospaíses, señala estudio, casi to estas importaciones podrían sustituirse con almidón de yuca local o, más sencillame
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países africanos y latinoamericanos tienen que tener en cuenta el ejemplo de Tailandia primer productor del mundo. La industria tailandesa comenzó hace más de 50 años y creció aceleradamente en decenio de 1990, cuando limitaciones del mercado redujeron agudamente importaciones europeas de hojuelas de yuca seca, utilizadas como pienso. El eleme central de un programa del gobierno para promover el almidón de yuca, fue introducción de variedades muy productivas, obtenidas de cruces de germoplasma loc latinoamericano. Para 1996, la yuca mejorada llegó a ocupar unas 380 000 hectáreas, o casi una terc parte de la superficie dedicada en Tailandia a este cultivo, y hoy se producen hasta toneladas de raíces por hectárea de esta variedad mejorada. Tailandia actualmente uti en torno al 50% de la producción anual de raíz de yuca, equivalente a unos 18 millone toneladas, para obtener en torno a dos millones de toneladas de almidón. La mitad destina a industrias alimentarias y no alimentarias del país, y el resto se exporta, so todo a Japón y Taiwán, y cada vez más como almidón modificado de valor más eleva para aplicaciones especiales. El país también está estudiando un prometedor merc nuevo para su almidón: como materia prima para producir etanol, destinado al uso c combustible natural. La empresa petrolera principal de Tailandia anunció un estudio viabilidad para construir una fábrica que utilice la yuca para producir un millón de li de etanol diarios. Tailandia ha demostrado lo que se puede lograr aprovechando la mano de obra barata bajo costo del transporte y la You're comercialización eficaz de los productos, si más Reading a Preview contemplaran la yuca como producto estratégico y básico para la industria, favorecerí Unlock full access with a free trial. desarrollo de sus sectores alimentario, agrícola e industrial, además de contribui empleo rural y urbano. Download With Free Trial
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CAPÍTULO II
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TAMAÑO DEL PROYECTO 2.1. FACTOR MATERIA PRIMA
La producción de yuca ha venido fluctuando año tras año, pero a partir del año 2001 producción va en incremento, este fenómeno ocurre principalmente en el departament Santa Cruz, que puede explicarse por el rápido crecimiento demográfico de esta reg sin lugar a dudas también influye el hecho de que este departamento es el que tiene mayor consumo per cápita de yuca en el país. En Bolivia se produjo 382785 toneladas métricas de raíces de yuca, correspondientes gestión 2008, los datos históricos de producción se resumen en la siguiente tabla: CUADRO 1.- Producción, superficie cultivada y rendimiento de la yuca en Bolivia AÑO AGRÍCOLA 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
PRODUCCIÓN SUPERFICIE CULTIVADA TM Ha 298772 33099 301779 33404 314988 33599 307889 33883 328198 33616 342261 34559 You're Reading a Preview 335131 34570 345850 35214 Unlock full access with a free trial. 354962 35547 362866 35883 Download With Free Trial 370482 36366 371280 36432 360577 36631 382785 37350
RENDIMIENTO TM/Ha 9,03 9,03 9,37 9,09 9,76 9,90 9,69 9,82 9,99 10,11 10,19 10,19 9,84 10,25
Fuente: INE (Producción y superficie cultivada por año agrícola según cultivos)
A fin de determinar el tamaño del presente proyecto, proyectamos la producción nacion Sign up to vote on this title aparente hasta el año 2020, con base a los últimos años de producción mostrados en el Useful Not useful cuadro anterior; pronosticamos una producción ascendente, manteniendo la última tendencia observada en los últimos años:
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2016 2017 2018 2019 2020 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
433878 440265 446652 453038 459425 395559 401945 408332 414719 421105 427492 433878 440265 446652 453038 459425
Fuente: Elaboración propia en base al cuadro 1
Según nuestras proyecciones el año 2012 (año en el que se pretende iniciar las operacio de producción) tendríamos una producción de 408332 TM de yuca, pero debemos tener cuenta que debido a muchos factores no se usará el total de la producción de yuca para producción de almidón, pues una parte debe ser destinada para el consumo de la población. You're Reading a Preview
También la yuca se destina a algunas pequeñas y medianas industrias que ya emprendie Unlock full access with a free trial. en este rubro, se carece de información detallada en cuanto a la capacidad de producció de estas empresas así como sus perspectivas de expansión, Download With Free Trial sin embargo se conoce acerc de dos empresas productoras de almidón de yuca, que son las más importantes en el paí la Industria de almidón “Brasillis” que actualmente sólo utiliza un 30% de su capacidad producción (1.000 toneladas de yuca al año) y la industria “La Palomita” que está procesando cerca de 800 toneladas anuales, este consumo vendría a representar sólo el 0,5% de la producción nacional calculado para el 2010, por lo que no se tomarán en cuenta, las demás industrias consideradas de pequeño consumo no influirán mucho en este análisis. Sign up to vote on this title
useful Not Consiguientemente, a las metas de producción vamosa Useful disminuirle una cantidad que se destinará para el consumo directo, considerando el consumo per cápita de yuca en la población, que ontinuación:
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CUADRO 3.- Consumo per cápita de yuca en Bolivia
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Santa Cruz Cochabamba La Paz Chuquisaca Oruro Potosí Tarija Beni Pando BOLIVIA
Cantidad de yuca consumida (kg/persona/año)
18,6 9,1 3,7 7,4 1,2 1,1 9,2 15,7 16,3 8,9
Fuente: INE
Luego encontramos las proyecciones del consumo de yuca, multiplicando las proyeccio de la población en Bolivia con el consumo per cápita nacional: You're Reading a Preview Unlock full access with trial. CUADRO 4.Proyección de laa free población en Bolivia
Año Población Download With Free Trial 8427847 2000 8626882 2001 8826441 2002 9026397 2003 9226623 2004 9426991 2005 9627373 2006 2007 Sign9827643 up to vote on this title 10027671 2008 Useful Not useful 10227332 2009 10426497 2010
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CUADRO 5.- Proyección del consumo de la yuca en Bolivia
Año 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Consumo TM 91023 92796 94563 96323 98076 99819 101553 103275 104985 106681 108363 110029
Fuente: Elaboración propia en base a los cuadros 3 y 4
Readingque a Preview Veremos en el cuadro siguiente You're las cantidades se podrían distribuir para la nueva industria, restando a la producción total el consumo como Unlock full access with a free trial. alimento, siempre tomando e cuenta que no se considera el pequeño porcentaje (0,5%) que estuviera siendo destinada Download With Free Trial las empresas que ya se encuentran en el rubro.
CUADRO 6.- Proyección de la yuca disponible
Año 2009 2010 2011 2012 2013
Yuca disponible TM 298149 302763 Sign up to vote on this title 307382 Not useful Useful 312009 316643
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De acuerdo a lo anterior se podría definir el tamaño del proyecto para procesar hasta 312009 toneladas métricas anuales, de las cuales se podría obtener 96723 TM de almid (265 TM diarias, que viene a ser mucho); como conclusión el suministro de materias primas no es ninguna limitante para el presente proyecto.
2.2. FACTOR DEMANDA DEL PRODUCTO
Para la “Planta de almidón de yuca” se ha considerado que el mercado de consumo sea mercado nacional, por el hecho de que la industria boliviana importa casi en su totalida los almidones nativos y modificados que precisa en sus procesos productivos, más de 5 000 TM/año, a razón de unos 300 - 1000 $US/TM.
Debido a que no se conoce el comportamiento del consumo de almidón en el tiempo pasado, es decir, la demanda del producto o servicio que hubo en años anteriores enton se debe considerar para el análisis la demanda actual utilizando para ello el método del consumo aparente. Tomando este criterio se define al consumo aparente como:
Donde: You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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A nivel consumidor final, el mercado nacional tiene como principales proveedores a pa vecinos como Brasil y Argentina mediante las “Refinerías de Maíz Duryea”, empresas fabricantes de maicena, que representan el producto en cajas de cartón de 1 kg, 800, 40 200 g, que son introducidas mayormente por contrabando.
en ca “Industrias Venado” de la ciudad de La Paz, importa Sign almidón de maíz y la envasa up to vote on this title de cartón con las mismas especificaciones técnicas arriba mencionadas, distribuyendo b Useful Not useful licencia de C.P.C. Internacional INC New York, esta importación es legal .
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CUADRO 7.- Detalle sobre las importaciones de almidón, año 2009 Producto
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País (Origen para las Peso bruto (Kg) importaciones) TOTAL 189546 ALMIDÓN DE TRIGO BRASIL 85000 COREA DEL SUR 21 ALEMANIA 1 ESPAÑA 918 ESTADOS UNIDOS 1 FRANCIA 19640 ANTILLAS 15190 HOLANDESAS MEXICO 82 PAÍSES BAJOS 19717 PARAGUAY 4709 ARGENTINA 44267 TOTAL 33165604 ÁLMIDON DE MAÍZ BRASIL 12148888 COLOMBIA 227 CHILE 212099 CHINA 16660 ALEMANIA 1798 ESTADOS UNIDOS 2057 ITALIA 318 JAPÓN 19 MEXICO 4083720 PAÍSES BAJOS 22417 PERÚ 1782609 ARGENTINA 14894792 TOTAL 134138 FÉCULA DE PAPA You're Reading a Preview 253 BRASIL CHINA 49 Unlock full access with a free trial. 22500 ALEMANIA DINAMARCA 6 ESTADOS UNIDOS 42960 Download With Free Trial 42881 PAÍSES BAJOS PERÚ 11794 ARGENTINA 13695 TOTAL 20767832 FÉCULA DE YUCA BRASIL 16711200 COREA DEL SUR 8 CHILE 2750 ESTADOS UNIDOS 11 JAPÓN 106 PARAGUAY 4053757 TOTAL 145951 LOS DEMÁS Sign up to vote on this title ALMIDONES Y BRASIL 48913 Useful Not useful FÉCULAS CHILE 4 CHINA 422 ALEMANIA 23068
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Pese a existir un déficit en el aprovisionamiento de almidón para el consumo naciona da el fenómeno de exportación, tal vez debido a una mejor remuneración en el mercado internacional. CUADRO 8.- Detalle sobre las exportaciones de almidón, año 2009
Producto
Departamento
ÁLMIDON DE MAÍZ
FÉCULA DE PAPA FÉCULA DE YUCA
LOS DEMÁS ALMIDONES Y FÉCULAS
TOTAL SANTA CRUZ LA PAZ COCHABAMBA TOTAL COCHABAMBA TOTAL SANTA CRUZ LA PAZ COCHABAMBA TOTAL COCHABAMBA ORURO
TOTAL
Peso bruto (Kg) 1787,30 4,30 1580,00 203,00 242,00 242,00 86017,50 55250,00 376,68 30390,82 1614,00 1473,00 141,00
89660.8
Fuente: INE
Luego la exportación total del 2009 es de:
You're Reading a Preview ó 89660,8 Kg = 90 TM
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Para determinar la oferta nacional, se conoce acerca de dos empresas productoras de almidón de yuca, que son las más importantes el país Download Withen Free Trialy representan el 90% de la producción nacional: la Industria de almidón “Brasillis” en Santa Cruz, que actualment sólo utiliza un 30% de su capacidad de producción (1.000 toneladas de yuca al año) y la industria “La Palomita” , ubicada en la ciudad de Cochabamba, que está procesando ce de 800 toneladas anuales, estas industrias estarían abasteciendo de almidón a partir de yuca, a industrias alimenticias y también promocionan este producto en envases de cart y polietileno a la población en general, que puede destinarse al rubro de la pastelería y g de panadería, tomando en cuenta que de 1 Kg de yuca puede obtenerse máximo 310 Sign up to vote on this title almidón, la producción de ambas empresas entonces sería de 560 Useful Not useful de almidón toneladas anuales, y como participan con el 90% de la producción, entonces la producción nacion total es de 622 TM de almidón anuales.
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Extracción de Almidon de Yuca
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Para encontrar las proyecciones de la demanda en el futuro, se asume que crecerá proporcionalmente al crecimiento demográfico de la población, en la siguiente tabla muestra la proyección de la demanda: CUADRO 9.- Proyección de la demanda de almidones en Bolivia
Año
Población (Hab.)
Demanda (TM)
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
10227332 10426497 10625039 10822831 11019744 11215651 11410426 11603940 11796065 11986675 12175641 12362837
54935 56005 57071 58134 59191 60244 61290 62329 63361 64385 65400 66406
Fuente: Elaboración propia en base al cuadro 4 y el consumo aparente del 2009
Para el año 2012 entonces, año en el que se piensa en iniciar las operaciones de producción en la planta, la demanda de almidones sería de 58134 TM You're Reading a Preview
2.3. FACTOR TECNOLOGÍA
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El Tamaño también está en Función del Mercado de maquinarias y equipos, porque el Download Free Trial número de unidades que pretende producirWith el Proyecto depende de la disponibilidad y existencias de activos de capital. En algunos casos el Tamaño se define por la Capacida estándar de los equipos y maquinarias existentes, las mismas que se hallan diseñadas pa tratar una determinada cantidad de productos, entonces, el proyecto deberá fijar su tama de acuerdo a las especificaciones técnicas de la maquinaria. En otros casos el grado de tecnología exige un nivel mínimo de producción, por debajo ese nivel es aconsejable no producir porque los costos unitarios serian tan elevados que justificaría las operaciones del proyecto. Sign up to vote on this title
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Para tomar en cuenta el aspecto tecnológico, tomaremos como base de referencia la
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2.4. TAMAÑO PROPUESTO:
Analizados los puntos anteriores, se determina el Tamaño del Proyecto considerando: E volumen de producción, cuyo componente deberá encontrarse dentro de los márgenes d la demanda de almidones en el mercado. Los aspectos relacionados con el abastecimien de materia prima no condicionan el proyecto, materiales y equipos pueden adquirirse, personal suficiente se tiene, pero la demanda de 58134 TM por año sería un factor condicionante. Al considerar la eventualidad de que exista la posibilidad de captar la atención de los consumidores, diferenciando el producto del proyecto con relación al producto de la competencia, no se pretende ganar todo el mercado. Por tal motivo, proyectándose que el nuevo producto captará el 35% del mercado de almidones, posibilidad que se considera entre optimista y aceptable, el tamaño del proyecto sería de:
Q = 20000 TM/año de producto .
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CAPÍTULO III LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA
La localización adecuada de la empresa puede determinar el éxito o fracaso de un nego por ello, la decisión acerca de dónde ubicar el proyecto obedecerá no solo a criterios económicos, sino también a criterios estratégicos, institucionales, incluso de preferenci emocionales. Con todos ellos sin embargo, se busca determinar aquella localización qu maximice la rentabilidad del proyecto.
Para el caso del presente proyecto, tomando en cuenta los factores tales como, antecedentes industriales, y factor dominante como la materia prima, se aplica el “Mod Cualitativo por Puntos”, que solo considera factores cualitativos debido a que no se disponen muchos datos cuantitativos del proyecto, tales como inversión en la maquinar obras civiles y terrenos; consumo y costos de energía eléctrica, agua y otros servicios.
3.1. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA LOCALIZACIÓN Los factores más importantes son:
-
Disponibilidad de materias primas Cercanía del mercado You're Reading a Preview Transporte Unlock full access with a free trial. Energía eléctrica Suministro de agua Download With Free Trial Disponibilidad de mano de obra Medio ambiente
A continuación, se asignan coeficientes de ponderación a cada factor de localización, e una forma directamente proporcional a su importancia relativa, también, en la siguiente tabla observamos, otros factores más, aparte de los descritos para una mejor evaluación
3.2. PRESENTACIÓN DE PROPUESTAS
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Useful Not useful Para la localización de la planta se tomó en cuenta cuatro departamentos de Bolivia, tomando en especial interés la cercanía del mercado y el abastecimiento de la materia
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3.3. EVALUACIÓN DE PROPUESTAS CUADRO 10.- Localización de la Planta: Factores de ponderación (rango 1-10) Evaluación de alternativas Factores
Peso
La Paz
Cbba
Santa
Beni
Cruz
Total La Paz
Sant
Cbba
Cruz
Suministro de Materias Primas Disponibilidad
10
5
8
10
10
50
80
100
Calidad
5
7
8
9
8
35
40
45
Mercado
10
9
8
10
5
90
80
100
Terrestre
8
9
9
9
8
72
72
72
Costo de transporte
8
8
8
7
8
64
64
56
Transporte
Suministro de Energía Eléctrica Seguridad de servicio
7
10
10
10
7
70
70
70
Costo
5
10
8
8
5
50
40
40
Seguridad de servicio
7
9
7
10
7
63
49
70
Costo
5
9
7
8
8
45
35
40
Disponibilidad
7
10 Download 9 With10 7 Free Trial
70
63
70
Costo mano de obra
5
9
7
7
8
45
35
35
5
9
8
6
6
45
40
30
5
9
9
10
8
45
45
50
Suministro de agua You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Mano de obra
Medio ambiente Clima
Infraestructura Áreas para instalación
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CUADRO 11.- Localización de la Planta: Resultados de factores ������������ L� P�� C��������� S���� C��� B���
������� ����� 744 713 778 640
Fuente: Elaboración propia en base a las puntuaciones de la tabla anterior
2.4 JUSTIFICACIÓN DE LOS PUNTAJES 2.4.1 Suministro de materias primas
Según el cuadro adjunto, los departamentos de Santa Cruz y Cochabamba son los q presentan mayor producción de yuca, luego siguen en orden de importancia La Pa Beni y Pando, los departamentos de Tarija y Chuquisaca en menor proporción. En Oruro y Potosí no se cultiva la yuca. CUADRO 12.- Porcentaje de participación en la producción de yuca en Bolivia ������������
���������� �� �� ���������� %
S���� C��� You're Reading a Preview C��������� L� P�� Unlock full access with a free trial. B��� P���� Download With Free Trial T����� C���������
52,66 13,10 10,94 10,41 9,81 1,86 1,21
Fuente: Elaboración propia en base a datos del INE
Se debe mencionar sin embargo que en el caso de La Paz, los cultivos de yuca encuentran muy alejados de la ciudad capital, lugar de propuesta para la localización la planta, factor que influirá en el puntaje. Sign up to vote on this title
Respecto a la calidad de materia prima, en el Useful departamento de Santa Cru Not useful recientemente en Cochabamba, con el asesoramiento de varias instituciones loc nacionales e internacionales, se está apoyando a los productores, en el mejoramient
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En este ámbito, en el país contamos con carreteras asfaltadas que unen las capitales los cuatro departamentos con todo el país. Respecto al costo del transporte, este es proporcional al costo de los combustibles. CUADRO 13.- Precios promedio de los combustibles año 2009
Combustible UNIDAD
Departamento La Paz
Cochabamba Santa Cruz
Beni
Gasolina especial Diesel
Litro
3.73
3.74
3.76
3.74
Litro
3.72
3.72
3.78
3.72
Gas natural
Metro cúbico
1.67
1.66
1.66
-
Fuente: INE (Estadísticas de precios)
2.4.3 Mercado
Los costos de los productos se ven afectados por la ubicación de la planta hacia los puntos de distribución, si el mercado está muy lejos de la planta se tendrá costos adicionales de operación, principalmente para la comercialización, al respecto se ve favorecidos los departamentos de La Paz, Cochabamba y Santa Cruz, puesto que ellos se tiene una gran cantidad de población y también en ellos se ubican las más grandes plantas industriales You're de Bolivia que demandan Reading a Preview el producto. Un indicativo so el tamaño de mercado en estas cuatro regiones del país, podría ser la cantidad de Unlock full access with a free trial. almidón que importaron para el año 2009: Download With Free CUADRO 14.- Importaciones de almidón porTrial departamentos en Kg (año 2009)
Producto Almidón de trigo Almidón de maíz Fécula de papa Fécula de yuca Los demás
La Paz 105
Cochabamba Santa Cruz 61933 127508
Beni 0
10167232
46740
20090620
0
76930
56561
647
0
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75619
57973
61966
0
Useful 20471959 Not useful
50111
135281 3515
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2.4.4 Suministro de energía eléctrica
La energía eléctrica necesaria para el proyecto puede ser suministrada por las entidades privadas en los cuatro departamentos, pero los costos de esta y la segurid en el servicio varían de un lugar a otro
Las tarifas y la calidad de servicios que reciben en cada uno de los departamentos varía. De acuerdo con las Superintendencias de Electricidad y de Saneamiento Bás Beni es el que paga la tarifa más alta por la luz eléctrica .En Trinidad es una empre estatal la que genera la energía, pero la que distribuye es una privada, lo que muest que el sistema de derecho propietario de las empresas es variado en el país. En Bolivia existen 92 empresas que generan energía eléctrica, entre cooperativas, empresas públicas y privadas, incluso comunitarias, pero sólo seis son parte del sistema interconectado nacional que comprenden La Paz, Cochabamba, Sucre, San Cruz y Oruro. La ventaja de los que están interconectados al sistema nacional es qu se cuenta con mejor servicio y a más bajo costo, porque cuentan con hidroelectricid y termoelectricidad. Los sistemas aislados son más caros, pese a que en muchos ca tiene el combustible subvencionado, porque el costo operativo es mucho más eleva CUADRO 15.- Precio de energía eléctrica 2003(en bolivianos/Kilo-watts hora)
Tipo de usuario Doméstico General Industria pequeña Industria grande Alumbrado público
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La Paz 0,43 0,67 0,49
Departamento Unlock full access with a free trial. Cochabamba Santa Cruz 0,50 0,47 Download With Free Trial 0,66 0,73 0,47 0,39
Beni 0,74 1,01 0,88
0,33
0,28
0,38
0,75
0,48
0,50
0,57
0,96
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Not useful UsefulGas Fuente: INE (Estadísticas de la Actividad de Energía Eléctrica, y Agua, 1997-2006)
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CUADRO 16.-Precio de consumo de agua potable 2003 (en bolivianos/metr cúbico)
Tipo de usuario Residencial Industrial Comercial Oficial
La Paz 1,89 7,90 6,49 7,65
Departamento Cochabamba Santa Cruz 3,21 2,49 7,23 5,25 7,43 3,87 3,68 2,23
Beni 2,15 6,24 4,68 3,98
Fuente: INE (Estadísticas de la Actividad de Energía Eléctrica, Gas y Agua, 1997-2006)
2.4.6 Mano de obra
Por ser las ciudades de La Paz, Santa Cruz y Cochabamba muy pobladas se asume buena disponibilidad de mano de obra, respecto al costo de la mano de obra, se considera que es proporcional al costo de vida que se tiene en estas regiones, por lo que se conoce, el costo de vida es más alto en Santa Cruz y Cochabamba, en cambi un poco más bajo en La Paz y el Beni.
2.4.7 Medio ambiente You're Reading a Preview
Respecto del medio ambiente, nos referimos a las condiciones del clima. En los full access with un a free trial. cálido y elevados porcentajes departamentos de Santa CruzUnlock y Beni se tiene clima humedad, así como precipitaciones pluviales que afectaría la corrosión de los equip Freesensible Trial a la descomposición, en y el deterioro de las raíces deDownload yuca, queWith es muy Cochabamba tenemos situaciones similares pero en menor grado, en la región andin de La Paz el clima frío y seco permitiría el mejor almacenamiento de la materia prim
2.4.8 Infraestructura
En cuanto a infraestructura La Paz, Cochabamba y Santa Cruz poseen buenos lugar como zonas industriales y buena disponibilidad de servicios auxiliares, lo mismo Sign up to vote on this title ocurre en el departamento del Beni, pero el riesgo de inundaciones que se vivió en l Useful Not useful últimos tiempos hace que esto no sea tan conveniente.
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CAPÍTULO IV PROCESO PRODUCTIVO 4.1 DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA
La principal y podría decirse única materia prima a utilizar, son las raíces frescas de yu
4.1.1. LA YUCA
La yuca ( Manihot esculenta Crantz) es una especie de raíces amiláceas que se cultiva los trópicos y subtrópicos. A pesar de que es uno de los cultivos alimenticios importantes de los países tropicales, fuera de ellos es muy poco conocida.
La yuca es originaria de América tropical. Antes de 1600, los exploradores portuguese llevaron a África y Asia. La yuca se siembra hoy en 92 países donde alimenta a más 500 millones de personas. FIGURA 1.- Planta y raíz de yuca
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4.1.1.1. Planta y cultivo
Signyupcada to voteuna on this title característi Hay actualmente más de 5000 variedades de yuca tiene useful Useful y peculiares. Sus flores (masculina y femenina) son pequeñas la Not polinización cruzad frecuente. El fruto es dehiscente y las semillas pequeñas y ovaladas. La raíz es cónic tiene una corteza externa y otra interna (de color blanco o rosado). Los tallos maduro
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mosca blanca) y algunos fitófagos (gusano cachón) atacan las hojas; una chinche y piojo subterráneo dañan a veces las raíces. La yuca tolera la sequía (sin reducir su producción) porque posee tres característ particulares: los estomas se cierran cuando el aire está seco, las raíces extraen agua suelo profundo (hasta 2.5 m), y su sistema fotosintético fija el carbono atmosférico disponiendo de poca agua (en estrés hídrico prolongado). Este cultivo sobrevive en sue escasos en fósforo porque establece asociaciones (micorriza) con hongos que suminist ese elemento; también se desarrolla en suelos ácidos (con aluminio). La yuca no tolera suelo inundado. Las raíces pueden cosecharse a los 7 meses de plantado el cultiv pueden permanecer en el suelo hasta 3 años. Una vez cosechadas se deterioran en días; por tanto, deben consumirse o procesarse sin demora.
La yuca no se debe considerar simplemente como un cultivo para consumo huma puesto que una parte apreciable de la producción es procesada y se mercadea conver en almidón y en otros productos.
Aunque ya empiezan a reconocerse los méritos de este cultivo, se teme a menudo que expansión pueda degradar la fertilidad de los suelos y erosionarlos, particularmente aquéllos que se consideran marginales en agricultura. En realidad, la yuca extrae de suelos una cantidad de nutrientes similar a la que extraen otros cultivos; además, con manejo agronómico adecuado, su producción es sostenible. You're Reading a Preview
Asimismo, la yuca tiene habilidad para crecer en suelos ya desgastados, ven Unlock full access with a free trial. extraordinaria que, unida a su gran potencial de producción, augura al cultivo perspectiva de consideración como fuente básica de energía para las regiones margin Download With Free Trial de los trópicos. La yuca se adapta a una gran variedad de condiciones climáticas, aun prefiere el clima húmedo y cálido.
4.1.1.2. Análisis de la raíz La composición media de la raíz se muestra en la siguiente tabla:
Fracciones (%)
Sign up on this title CUADRO 17.- Composición media detolavote yuca Useful Not useful
Raís entera húmeda seca
Corteza húmeda seca
Cilindro centra húmeda sec
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FIGURA 2.- Corte transversal de la raíz de yuca
El 85% del peso fresco de la raíz, aproximadamente, corresponde al parénquim pulpa, que es el tejido en que la planta almacena el almidón. El contenido de materia seca de la raíz de yuca fluctúa entre el 30% y el 40%. La materia seca del parénquima está constituida, en su mayor parte (90% a 95% por la fracción no nitrogenada, es decir, por carbohidratos (almidón y azúcares) El resto de esta materia seca corresponde a fibra (1% a 2%), grasas (0.5% a 1.0% You're Reading a Preview cenizas o minerales (1.5% a 2.5%) y proteína (2.0%). El almidón representa, además, mayor de los carbohidratos (96%) y es, Unlock fullla access with parte a free trial. tanto, el principal componente de la materia seca de la raíz. El tubérculo de la yuca comoDownload ya mencionamos, de 3 regiones diferentes, p With Free consiste Trial de forma general podemos denominarlas como peridermo, la corteza y el centro. Lo que más nos interesa es el centro, el cual es la principal región de almacenamie que consiste de una masa de células parenquimosas mezcladas con algunos elemen vasculares y tubos lactiferosos. Esto es blanco en la mayoría de las variedades p algunas de ellas tienen un color crema. El material almacenado es el almidón gránulos de tamaño medio. El almidón forma cerca del 30% del contenido del cen En el centro de la corteza se encuentra un cordónSign fibroso que recorre por la comp up to vote on this title longitud de la raíz, como se muestra en la figura Nº Useful 2. Not useful •
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A continuación en el cuadro se muestra las principales características de la raíz de
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Masa de la raíz in dividual
25 a 4000 g (me dia 275 g)
Densidad del s ólido
1,92 a 2,3 /cm
Densidad a gr anel
925 kg/
Contenido de hum dad (%)
55 a 7
Espesor del peri dermo
0,25 a 0,3 mm
Espesor de la c rteza
1 a 2 mm (medi 1,5 mm)
Calor especí ico
0,94 J/kgºK
Conductividad térmica de la raíz fresca
0,161 W/ ºK
Fuente: Pruebas de variedad no identificada de yuca de la Universidad de Fl rida Agrícola
4.1.1.3. Producción y ren imiento a) En el mundo
El cultivo de la yuca ha sido una actividad tradicional de gran i portancia par población rural de muchos países del mundo. En los países que están en vías de desarr especialmente, la yuca es no de los componentes principales de la d eta alimentari sus habitantes, quienes al imentan también con ella a sus animales y (cuando tie excedentes) la venden en el mercado. La producción mundial de uca You're en 1997 llegó a más de 166 millones de toneladas métr Reading a Preview anuales (se producían sólo 70 millones en 1960), de las cuales 51.7% (85.9 millones full access a free cosechó en África, 28.7% (47.7Unlock millones) enwith Asia y trial. el 19.4% restante (32.3 millones América Latina y el Cari be. Los principales países productores de yuca son Nig Download With Free Trial Brasil, Zaire, Tailandia e I donesia: FIGUR 3.- Producción de yuca entre los principales roductores (en millones de toneladas) 25.7
18 �����
16 31.8
15.4
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Indonesia y China. En la Unión Europea se incorporan anualmente a las raciones de animales 5 millones de toneladas t oneladas de gránulos.
b) En Bolivia
La yuca se siembra en monocultivo en las regiones de Beni, Pando y Santa Cruz principalmente asociándose asociándose con otros otros cultivos (en especial especial con coca, coca, donde la yuca brin sombra temporal a éste) en las regiones de los Yungas y Chapare.
Los factores que determinan la época de cosecha de la yuca son el rendimiento en raíce reservantes y el rendimiento en materia seca total de estas raíces, raí ces, ambos valores expresados en toneladas por hectárea.
El signo de que una plantación de yuca esté próxima a la madurez es el resquebrajamie del suelo alrededor de los cuellos de las plantas. Los campesinos cultivadores de yuca dulce para el mercado inmediato, cosechan el producto cuando tiene buena demanda y buen precio en el mercado; muchas muchas veces sin que que haya alcanzado alcanzado el máximo rendimien rendimien en sus raíces. Esto ocurre, desde los 6 a los 10 meses, de acuerdo a las variedades y a la condiciones ecológicas ecológicas del lugar. Y no sólo para el mercado, también para la industria d almidón.
También se produce el máximo rendimiento en raíces, cuando los granos de almidón más grandes y el porcentaje de materia seca total sea más elevado, situación que ocurre según la situación de los cultivos, entre los 12 y 24 meses del ciclo.
En los siguientes cuadros y gráfico nos muestra la participación de cada departamento d Bolivia, sobre la producción nacional. CUADRO 19.- Cultivo de la yuca por departamentos (2000) ������������ S���� C��� C��������� L� P�� C��������� B��� T����� P����
���������� �� 208317 51836 43290 4796 41167 7350 38798
���������� ����������� ��������� �� ��/�� 17153 12,14 7202 7,20 5236 8,27 Sign up to vote on this title 7,58 632 4121 Not useful 9,99 Useful 775 9,48 3770 10,29
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Figura 4.- Porcentaje de la producción de yuca en Boliv B oliv a 2
10%
S���� C���
10%
C���������
1% 53%
11 13%
L� P�� C��������� B��� T�����
3.2. 3.2. DESC DESCRI RIPC PCIÓ IÓN N DE DE PRODUCTO El produc producto to que que se se pretend pretend obte obtene nerr es es almi almidó dónn de yuca, uca, hay hay dos dos var varie iedd des almidón nativo y almidón agrio de uca uca, el el que que tie tiene de demand mandaa en en el el me merca rcado nac nac ional es el almidón nativo.
3.2.1. EL ALMIDÓN El almid almidón ón puede puede hallar hallarss e en en la natura naturalez lezaa como como peq pequeñ ueños os grán gránul ul os depositados semillas, semillas, tubérculo tubérculoss y raíce raíces de distintas plantas; es una mezcla de dos olímeros, ami y amilopectina, cuya propo rción relativa en cualquier almidón, así com el peso molec específico y el tamaño de los gránulos, determinan sus propiedades isicoquímicas potencialidad de aprovecha miento ciertos procesos industriales.
El almidón es un polisa cárid cáridoo de reserva reserva alime alimentic nticia ia predom predomina inann te en las plan constituido por amilosa y a milopectina. Proporciona el 70-80% de las c alorías consum por los l os humanos de todo t odo e l mund mundo. o. Tant Tantoo el almi almidó dónn como como los los prod produc uc tos de la hidró del almidón constituyen a mayor pa parte de los ca carbohidratos dige tibles de la d habitu itual. De Del mis mism mo mo mo o, la cantidad de almidón utilizado en la preparación productos alimenticios, sin contar el que se encuentra presente en las arinas usadas hacer hacer pan y otros otros producto producto de panadería.
Los almidones comerciales se obtienen de las semillas de cereales, parti cularmente de Zea mays), trigo (Triticum spp.), varios tipos deSign a), y de algun maíz ( Zea arroz up to( Oryza vote on sati this title tuberosum Ipomoea raíces y tubérculos, particu armente de patata (Solanum ), buseful atata ( Ipomoea Useful Not batatas) y mandioca ( anihot esculenta). Tanto Tanto los almidones almidones como lo almidones dific ific dos dos tie tie úm d ibl li i l imentos, que
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El almidón es uno de los principales componentes de la yuca y de otras raíce tubérculos, se encuentra almacenado en gránulos y se extrae utilizando un proceso disolución en agua y filtrado. El almidón de yuca tiene una amplia gama de aplicacio en la industria de alimentos, es utilizado en la industria alimentaría como ligante de ag coadyuvante coadyuvante de emulsificantes, fuente de carbohidratos, espesante y agente texturizante Es también utilizado en la industria del papel y cartón, textil, t extil, farmacéutica y de adhesi entre otros. Sin embargo, la mayoría de los almidones usados en estos sectores modificados, los cuales han sido desarrollados para reducir una o más de las limitacio que tiene el almidón nativo para uso industrial. Las modificaciones en el almidón involucra el tratamiento del gránulo por medios físicos, químicos y bioquímicos que causa ruptura de algunas o todas las moléculas, lo cual permite realzar o inhibir en el almi propiedades como consistencia, poder aglutinante, estabilidad a cambios en el temperatura, y mejorar su gelificación, dispersión o fluidez.
3.2.2 CALIDAD DEL PRODUCTO Según normas internacionales, el almidón de yuca se considera de buena calidad si cum con las siguientes especificaciones -
El almidón de yuca se presenta al microscopio en forma de glóbulos sencillos y compuestos, cilíndricos y con núcleo próximo al extremo curvado El 99% de llos granos de almidón debe pasar una malla Nº 100 (147 ) o el 9 una de 140 (104 ). Su apariencia debe ser el de un polvo fino blanco, insoluble en agua fría y en solventes orgánicos. Debe tener las siguientes características: Humedad, máximo 15% Cenizas, máximo 0.20% Solubles, máximo 0.50% Proteínas, máximo 0.80%
Sign up to vote on this title 3.3 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO
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El proceso de extracción de almidón de yuca es rudimentario y comprende las siguiente etapas:
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3.3.1 RECEPCIÓN DE LAS RAÍCES
Las raíces una vez cosechadas deben ser transportadas por medio de carros de transpor la planta de procesamiento dentro de las siguientes 24-48 horas para evitar su deter fisiológico y/o microbiano. Un factor importante en la producción de almidón de yuca alta calidad, es que todo el proceso desde la cosecha de las raíces hasta el secado almidón sea ejecutado en el más corto tiempo posible. La recepción de yuca será satisfactoria, porque existe yuca todo el año, las raíce ingresar a la fábrica serán pesadas en el mismo camión, en una balanza neumática. FIGURA 5.- Recepción de las raíces
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3.3.2 ALMACENAMIENTO DE YUCA FRESCA
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Las raíces tuberosas de yuca no se conservan bien por ningún período de tiempo desp Download Free de la cosecha, y no deben almacenarse por With más de 48Trial horas. Las raíces de yuca tienen m poca resistencia al almacenamiento debido a que las enzimas existentes en las mismas vuelven muy activas después de la cosecha, apareciendo microorganismos. Para que exista una buena conservación, se debe tomar en cuenta cinco causas de pérd de almacenamiento en la yuca: desecamiento, infección por microorganism germinación, respiración y otros procesos químicos internos. Para evitar pérdidas en las raíces se debe utilizar bactericidas y fungicidas, la germinac aumenta a temperatura de almacenamientos altos, puede sertitlecontrolado Sign esto up to vote on this inhibidores químicos. Useful Not useful Sin embargo, las raíces pueden ser almacenadas por 2 semanas como máximo estructuras simples, los principales requerimientos son ventilación adecuada y exclus
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FIGURA 6.- Almacenamiento y transporte de las raíces
3.3.3 LAVADO DE LAS RAÍCES
En esta etapa se elimina la tierra y las impurezas adheridas a las raíces. La cascarilla se desprende por la fricción de unas raíces con otras durante el proceso de lava Normalmente, las pérdidas en el lavado son de 2-3 por ciento del peso de las frescas. Se debe evitar pérdida de la cáscara ya que esta también contiene almidón.
Durante el primer lavado, las raíces se frotan, metidas en una gran cantidad de a contenido en un cilindro en elYou're cual Reading se encuentran brazos rotatorios que agitarán a Preview violencia la yuca a un lado y otro con el fin de suprimir la mayor cantidad de impurez Unlock full access with a free trial. tierra, arena adherida a ella. Pasan luego a un segundo lavado, en un cilindro contig provisto de cepillos. Pasando luego a un lavado definitivo con agua limpia, deja Download With Free Trial escurrir bien, ya que es indispensable para una buena purificación, si se quiere lograr almidón de buena calidad. FIGURA 7.- Lavado de las raíces
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La selección consistirá en eliminar las raíces podridas, ennegrecidas o dañadas diversas causas, por medio de obreros, al lado de cada obrero se ubicarán cestas para yucas enfermas, las cuales posteriormente serán llevadas para alimento de animale serán desechadas.
También se extraerán las raíces que tienen adheridos largos pedúnculos, pues estos muy duros y fibrosos que podrían dañar las máquinas, además de que tienen b contenido de almidón. Las raíces seleccionadas pasarán a la máquina de rallado, dura este proceso se puede considerar un 5% de pérdidas en las raíces lavadas. FIGURA 8.- Inspección de las raíces
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3.3.5 TROZADO
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Existen estudios que proponen “pelar” las raíces, es decir, eliminar la cáscara de cada u de ellos con una cuchilla o peladora, pero esta es una operación de difícil ejecución po forma irregular de las raíces, además la cáscara también contiene almidón.
Por lo que luego de seleccionadas las raíces, pasan al proceso de trozado, que consisten partir las raíces de yuca en secciones pequeñas generalmente irregulares para tratamiento en la etapa de desintegración o molido. Sign up to vote on this title
FIGURA 9.- Trozado delasUseful raíces Not useful
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3.3.6 MOLIDO
Una vez trozadas las raíces, se realizará una molienda en un molino de martillos, con objeto de desmenuzar las raíces y romper las paredes celulares para liberar los gránulo almidón, la eficiencia de esta operación determina, en gran parte, el rendimiento total almidón en el proceso de extracción. Si el molido no es eficiente, no se logran sepa totalmente los gránulos de almidón de las fibras; el rendimiento del proceso es bajo y pierde mucho almidón en el afrecho desechado. Por otra parte, si el molido es demasiado fino, los gránulos muy pequeños de almidón sufren daño físico y más tarde deterioro enzimático, por esta razón es necesario real pruebas experimentales en esta etapa, para encontrar las condiciones óptimas.
Como producto se obtiene una mas pastosa, compuesta de fibras, jugo de yuca y almid a la piel y a las fibras se denomina pulpa, al jugo y al almidón de raíces de yuca, lech de almidón.
Es imposible romper todas las células, pero la eficiencia de producir almidón depende la cantidad de células rotas, normalmente de 70 a 85% del almidón se libera de manera, toda la masa pastosa se traslada a una centrífuga con la ayuda de un tronillo fin. FIGURA 10.- Trituración de las raíces en un molino de martillos You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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3.3.7 EXTRACCIÓN
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de la lechada de En esta etapa se realiza la separación de la pulpa o material fibroso almidón. Se debe evitar que pequeñas partículas de fibra pasen a la lechada de almidón Useful
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la lechada de almidón a través de los agujeros del tamiz, para luego ser transportada hac un filtro, quedando retenida la pulpa o fibras en la malla.
La adición de agua a la yuca molida, normalmente es de 4 litros por kilogramo de sólid como se dijo la eficiencia de este proceso depende mucho de la etapa de desintegración pero normalmente se recupera el 70 a 85 % de almidón. FIGURA 11.- Extracción del almidón
3.3.8 FILTRADO
You're Reading a Preview Cuando la lechada de yuca rallada sale de la coladora de extracción, contiene almid access with a El free trial. fibra fina y material proteicoUnlock en full suspensión. jugo contiene minerales disuel azúcares, proteínas, partículas finas de piel y fibras. Si estos restos exceden en el almid Download Freecolor Trialdebido a una mala refinación da como resultado una impureza “almidónWith café” mercado demanda almidón blanco, entonces esas impurezas deben ser separadas antes el almidón se contamine; en el tiempo más breve. Si el proceso no es lo suficienteme rápido se producen en este líquido procesos de naturaleza química y enzimática, e procesos dan lugar a combinaciones estables de almidón, proteínas, etc. y es imposible extraer de estas combinaciones el almidón puro. Debido a esto, el almidón será separado lo más pronto posible por medio de un filtrado almidón se compone e cadenas complejas de moléculas Sign up tode voteazúcares, on this title los cuales insolubles y es lo que se pretende recuperar, por otro lado el Not aguauseful residual arrast Useful consigo una parte del almidón que alcanzó a solubilizarse, contiene almidón de b densidad y menor calidad y su nivel de proteína es alto, empleándose en la alimentac
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FIGURA 12.- Filtrado de la lechada de almidón por centrifugación
3.3.9 SECADO
El secado es la operación de deshidratación del almidón húmedo mediante exposición a calor. Para el secado se utiliza un secador neumático en el que la evaporación se realiza por la exposición del material húmedo al aire caliente. El secado se completa en un tiem muy breve asegurando que la temperatura de los gránulos de almidón no se eleven demasiado y en consecuencia no haya riesgos de degradación o modificación del color. Es también importante enfriar el almidón inmediatamente después del secado es por eso que el secadero está equipado con un regulador o mezclador, que combina una porción almidón seco con otra de almidón húmedo, el contenido de humedad del almidón se Reading a Preview encuentra dentro de límites muyYou're estrechos (alrededor del 12 al 15%); con objeto de evit pérdidas de almidón (almidón que se full escapa airetrial. que sale) el secadero está equip Unlock accesscon with el a free con un ciclón de recuperación, el cual tiene un rendimiento del 99,95% para partículas Download With Free Trial tamaños similares a los del almidón. El aire caliente se produce mediante un intercambiador vapor de agua sobrecalentado y éste a su vez en un caldero mediante el uso de gas natural, el aire es filtrado antes de en al secadero. FIGURA 13.- Secado del almidón en un secador neumático Sign up to vote on this title
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3.4 DIAGRAMAS DE FLUJO
De acuerdo al tamaño de planta, se define una producción de 20000 toneladas anuales, planteamos una jornada de trabajo de 16 horas diarias en 2 turnos, la planta además operará 12 meses al año, 6 días a la semana, de acuerdo a esto la producción diaria será
1� 24�1 16 1� 1000 20000 � 11 1 4735 5000 /
DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO DE OBTENCIÓN DE ALMIDÓN DE YUCA
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3.4.1 BALANCES DE MASA Balance másico en el secador
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3.4.1 BALANCES DE MASA Balance másico en el secador
B. global
5000 3141 310.00511 350251 3 1 4 1 0.330.1210.000510.121 0.330.1200611 0.33600.31 315025 0.331600.3 You're Reading a Preview
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Balance por humedad
Ec(1)
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Combinando Ec(1) y Ec(2):
E�(2)
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Balance másico en la etapa de filtración
Balance global
532 256321 5 3 2 2 0.15 5 3 0.15 0.95 63210.7 5 4916 / Ec(3)
Balance por almidón
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Balance en la etapa de extracción
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0.856 55 0.390.880.34 0.8560.34 4916
617010 /
B������ ������
6357 64657 5785050 36 55 77 460.616 5 5 0.357 4.6165 55 0.357 4.6117010549160.357 50.35783332 5785050 50.35783332 582407 / 72643 /
Balance por humedad
E�(4)
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Combinando Ec(4) y Ec(5)
Resolviendo.
E�(5)
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Balance másico en el molido
67 7 6/ 7 17010 17357 0.98
Balance másico en el trozado
F8
Raíces de You're Reading a Preview yuca
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R = 98% TROZADO Download With Free Trial Yuca trozada F7
78 8 7/ 8 17357 17711 0.98
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Balance másico en la etapa de selección
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9810 980.059 0.9598 98/0.95 9 17711 0.95 18643 /
Balance másico en la etapa de lavado
Balance para las raíces
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90.9811 11 9/0.98 11 18643 19023 0.98 41159 54119 5760831902318643 576463 / Unlock full access with a free trial.
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NOTA.- El requerimiento de agua es 3 lt/kg de yuca como mínimo (57069 kg/h de agu
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3.5.1. BÁSCULA
La balanza o báscula que se utilizará para la recepción de las raíces frescas, es una bala neumática que se ubicará a la entrada de la fábrica, tendrá la capacidad aproximadamente 30000 kilogramos (carro y materia prima) FIGURA 14.- Báscula para el pesaje de camiones
3.5.2. SILOS DE ALMACENAMIENTO
Los silos deben situarse a una distancia considerable de la instalación de la planta de forma que los productos y residuos líquidos no causen daño a la materia prima.
El piso de almacenamiento será listoneado para permitir la libre entrada de aire frío debajo. El almacén también deberá construirse con una salida de aire caliente cerca You're Reading a Preview techo. Especificaciones técnicas:
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Download With kg/día Free Trial Cantidad de raíces por día (16 horas) = 304368
La densidad de las raíces a granel es aproximadamente 925 kg por metro cúbico
1 304368 925 329 3293290.5493.5500
Para facilidad del manipuleo se aumenta el 50% de espacio
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Forma: Prisma rectangular
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El desplazamiento de la carga a granel se efectúa con cangilones, garantizan la entrega la carga a gran altura (hasta 60 m) con gran gama de productividad (desde 5 hasta 600 m hora), los requerimientos de este equipo son para transportar las raíces de yuca fresca d depósito de almacenamiento a la cinta transportadora que luego las transportará a los lavadores, la capacidad del elevador será de 20 TM/hora y la altura a elevar de 4 m. FIGURA 15.- Elevador de cangilones
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial. 3.5.4. CINTA TRANSPORTADORA
Download Free Trial La cinta transportadora está construida porWith una banda sin fin, sostenidas y movidas de modo adecuado y dispuestas para transportar sobre ellas a los cuerpos sólidos, cuentan frecuentemente una rasqueta o un descargador volteador para vaciar la carga en cualqui punto a lo largo del recorrido. El transportador debe tener una alimentación regulada y carga ha de ponerse sobre la banda de modo que su choque sea lo más suave posible.
Se requerirán de dos unidades, uno entre el elevador y la lavadora y otro entre el lavado el rallador, transcurso en el cual simultáneamente se procederá a la selección oinspecci Sign up to vote on this title de las raíces por parte de obreros. Useful Not useful FIGURA 16.- Transportador de banda
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La gama de productividad de estos transportadores es extraordinariamente amplia y alcanza a 2000 T/h y la extensión de banda de 5 km. Como trabajará de forma continua con el elevador de cangilones y la lavadora las capacidades de ambas será de 20 TM/ho El ancho de las bandas será de 1 m, la distancia a transportar es de 8 metros.
3.5.5. LAVADORES
Si la cosecha y las condiciones de almacenamiento son buenas, un lavador no es normalmente requerido en un proceso simple. Sin embargo, debido a que algunos lotes cosecha húmeda, tienen un alto contenido de tierra será necesario proveerse de lavadore
Se dispondrá de un lavador con capacidad de lavar 20 TM/hora, dentro del campo de lo lavadores existe un aamplia gama de modelos y particularidades, s seleccionará aquel q consuma mínimas cantidades de agua, que cuenten con una batería de cepillos, y que otorguen una buena limpieza, ya que no pueden tolerarse partículas de tierra en el producto final. .3.5.6. TROZADOR
Consiste en un cilindro rotatorio con puntas sobresalientes, que viene a ser un rodillo rallante con tapas laterales, eje de acero y sierras dentadas en acero, todos fácilmente recambiables, el cargue de las raíces manual o continuo. La superficie áspera y cortante del tambor, constituida por los bordes filudos de múltipl Reading Preview agujeros, establece una línea de You're corte (un rallo) acon la cara interior de una plancha colocada frente al tambor. Ese rallo produce una masa de ralladura de yuca, que será fin Unlock full access with a free trial. gruesa según el espacio (o “luz”) dejado entre el tambor y el borde de madera. El modelo a utilizar consta de una tolva a laWith entrada, un transportador especial que Download Free Trial permiten el trabajo continuo. El rallador o batería de ralladores operarían cerca de 18 TM/hora, estos generalmente tienen una velocidad de rotación de 1200-3000 rpm. FIGURA 17.- Vistas de un trozador o rallador
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Tienen la posibilidad de trabajar en diferentes ángulos, siempre y cuando sea adaptado para tal fin. Según el el uso que le queramos queramos dar estos se se fabricaran de diferentes formas y materiales, cambiando su geometría, tanto estructural como la espiral. Tienen infinidad combinaciones con lo que le da la capacidad de adaptarse a cualquier tipo de proceso, pudiendo combinar combinar la posición de la tolva de carga, boca boca de salida, salida, grupo de accionamiento, posición de trabajo etc.
En el tipo más sencillo, solamente el eje cilíndrico del tornillo se hace de chapa de acer los lados verticales se hacen de acero inoxidable por estar sometido a mucha humedad. Es necesario que el eje esté suspendido en cojinetes adecuados con objeto de que pueda estar alineado. Dos cojinetes van situados en los planos horizontales del transportador, debiendo ordinariamente ir uno en cada sección, su capacidad debe ser de 18 TM/hora. FIGURA 18.- Transportador sinfin
3.5.8. MOLINO DE MARTILLOS
Estos dispositivos tienen un cilindro que gira dentro de una carcasa estacionaria y son capaces de romper, cortar, desagarrar material cohesivo y tenaz. En un molino de marti la fuerza centrífuga ha ce que cierto número de martillos martill os pivotados, montados sobre la periferia del rotor, oscilen dentro dentro de la carcasa, carcasa, en la cual hay unas barras estacionarias estacionarias Sign to vote onythis title yunque o placas rompedoras que forman una superficie deupimpacto corte.
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Los sólidos se rompen por el impacto de los martillos de gran velocidad combinando co el corte y el desgaste entre los martillos martill os y yunques. La velocidad lineal de los martillos
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Estas quebradoras de impacto no son adecuadas para sólidos duros y abrasivos, pero so excelentes para materiales pegajosos, fibrosos y tenaces, como lo son las l as raíces frescas yuca, estas entraran al molino de martillos a razón de 18 toneladas por hora. FIGURA 19.- Molino de martillos
3.5.9. EXTRACTOR ROTOCEL
Está formado por compartimentos en forma de sectores anulares, con pisos permeables líquido que giran alrededor de un eje central. Los compartimentos pasan de forma suce por el punto de alimentación, alimentación, por un conjunto conjunto de rociadores rociadores de disolvente, disolvente, una sección drenaje y una de descarga (donde el fondo tiene una abertura para descargar los sólidos extraídos).
los tanques se mueven continuamente, de forma que permiten la introducción y descarg continua de los sólidos. En la figura se encuentra una representación esquemática esquemática del aparato, simplificado para mostrar cómo funciona. Un rotor circular que contiene 18 celdas, cada una con un fondo de pantalla para sostener los sólidos, gira lentamente alrededor de un tanque estacionario con compartimientos. Al girar el rotor, cada celda p a su vez debajo de un aparato especial para alimentar los l os sólidos preparados y bajo una serie deasperso Sign up to vote on this title mediante los cuales cada una se empapa con el disolvente para la lixiviaci6n. lixi viaci6n.
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Después de casi una vuelta, el contenido lixiviado de cada celda se arroja automáticame
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FIGURA 20.- Extractor Rotocel
3.5.10. FILTRO CENTRÍFUGO
La centrífuga es una máquina rotatoria en que se aplica una fuerza centrífuga con la finalidad de separar fases sólido-líquido, en ella rota un recipiente que lo impulsa por lo común una turbina o un motor eléctrico, para hacer girar el eje y el rotor. Además dispo de una caja o cubierta para segregar los productos separados.
En un filtro centrífugo se emplea una pared perforada o recubierta de una malla de tam t am para permitir el paso del del líquido, al mismo tiempo que que retiene los sólidos sólidos en el tamiz o filtro. Los filtros centrífugos (que operan de forma muy mu y parecida al ciclo de giro de una lavadora automática de ropa) son capaces de producir tortas t ortas especialmente secas.
Los filtros centrífugos de transportación continua se desarrollaron con un empujador vibratorio o algún otro arreglo que promueve el flujo continuo de los sólidos. La princip limitación de los filtros centrífugos de transportación continua radica en el tamaño del tamiz, el cual impide la separación o clarificación de las suspensiones de partículas fina Para nuestros requerimientos se utiliza un tamiz de malla Nº 220. El filtro fil tro centrífuga de procesar 84 TM de filtrado por hora. Sign up to vote on this title Useful Not useful FIGURA 21.- Filtro centrífuga
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3.5.11. SECADOR NEUMÁTICO
El principio del Secador Neumático está basado en la suspensión de materias divididas, cristales, polvo de materia amorfa, virutas, materias desmenuzadas en una corriente gaseosa caliente que juega al mismo tiempo el papel de agente de secado y el de transporte.
El Secador Neumático se caracteriza por tiempos de estancia muy cortos (del orden del segundo) y una transferencia a contracorriente. Debido a ello, es difícil obtener humeda finales muy bajas, pero este tipo de secador no recalienta el producto. Además, es muy simple y de un costo relativamente moderado, variados modelos proponen diferentes sistemas de introducción que permiten adaptar este aparato a numerosos productos. También es posible efectuar reciclados de producto seco en la cabeza del secador para bajar la humedad del producto inicial y facilitar así su introducción en el aparato.
El secado ocurre conforme el fluido polvoso fluye a través de un tubo o ducto de permanencia y cesa cuando el sólido es descargado en un separador (generalmente centrífugos), por su misma naturaleza solo pueden procesarse materiales finos. La may de los secadores neumáticos recirculan una gran porción de los sólidos para bajar la humedad y para proporcionar tiempos de residencia promedio mayores.
El almidón reducirá su humedad de 30% a un valor de 12%, la capacidad del secador se de 6.5 TM por hora. You're Reading a Preview FIGURA Secador neumático Unlock full22.access with a free trial. Download With Free Trial
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Un intercambiador de calor se puede describir de un modo muy elemental como un equ en el que dos corrientes a distintas temperaturas fluyen sin mezclarse con el objeto de enfriar una de ellas o calentar la otra o ambas cosas a la vez. Para el presente proyecto utilizará un intercambiador de tubo y coraza, que es una alternativa lógica para incrementar la superficie de transferencia de calor, consiste en colocar múltiples tubos pequeños dentro de un envolvente sencillo como se muestra en la figura siguiente: FIGURA 23.- Intercambiador de tubos y coraza
3.5.13. VENTILADOR
Los ventiladores son transportadores gas mecánica y teóricamente análogas a las You'redeReading a Preview bombas para de líquidos. Las diferencias principales consisten en los volúmenes Unlock full access with a free trial. específicos mucho mayores y la viscosidad mucho menor de los gases. En consecuenci los transportadores de gas son más grandes,With conFree tolerancias Download Trial menores, operan a velocida mayores, consumen más potencia y son mucho más caros que las bombas de líquidos.
Los ventiladores operan, como regla, con una presión atmosférica cercana al ambiente las diferencias de presión son menores de 15 kPa, están diseñados para mover grandes volúmenes de gas, el ventilador más común es el tipo centrífugo, que emplea un impuls circular giratorio para mover un fluido, como una bomba centrífuga de líquidos. Sign up to vote on this title
FIGURA 24.- Ventilador centrífugo Useful Not useful
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3.5.14. GENERADOR DE VAPOR También conocidos como calderas, generan vapor de agua a partir de agua líquida, el vapor es el medio más común para utilizar el calor en las plantas de proceso, debido a s bajo costo, limpieza no corrosividad, gran contenido de energía y una gran tasa de transferencia de calor, Para disminuir la corrosión, generalmente el agua de alimentació de la caldera lleva un tratamiento y se desmineraliza. La economía de operación dictamina, por tanto que el condensado se recircule siempre que sea posible. La caldera a emplearse es una de las llamadas calderas de tubos de agua, que contienen vapor dentro de los tubos mientras se efectúa la combustión en una cámara abierta en forma de caja. En las calderas grandes se instalan lado con lado cientos de miles de tubo de 7 a 12 cm de diámetro, que forman las paredes de la cámara de combustión y de los deflectores que controlan el flujo de los gases y eliminan el calor de los gases de la combustión. FIGURA 25.- Generador de vapor o caldero
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3.5.15. BOMBAS CENTRÍFUGAS
Las bombas son equipos encargados de transportar y mover líquidos, las bombas centrífugas son las más comunes, estas bombas son apropiadas para líquidos con densidades mayores a 1kg/litro, su construcción total en acero inoxidable, las bombas q se utilizarán son las siguientes Sign up to vote on this title
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Useful Not useful Bombas para agua Bombas de reciclaje Bombas para traslado de la solución dispersa de almidón
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3.6. ESPECIFICACIONES DE LOS EQUIPOS En base a la capacidad de la planta se especifican los equipos necesarios para cada uno los procesos implicados en la producción de almidón de yuca:
�������� �� ������ ������� ��������������: ���� ����E������� C�������: 1 �������: E����� ��� ������ ������� ����� �� �������� �� �������������� ����� �� ����� �� �� �� ��������� �� ������������� �� �����. ��������� C������� ���� E������� �� ���������� �������� ��������� 24 TM/���� �������� 1,8 HP �������� ��� �������� 925 ��/�3 ��������� � ������ 5� ��������� 8�/��� ����� �� ������ 180 ��� ������� You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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Nota.- Las especificaciones técnicas fueron extraídas a partir del catálogo del fabricant Sign up to vote on this title “SWEET MANUFACTURING COMPANY” para un elevador de cangilones modelo Useful Not useful B85E18, en base a nuestros requerimientos.
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������������� �� ������ ������� ��������������: ���� ����T������������ C�������: 2 �������: T���������� ��� ������ ������� ����� �� �������� ����� �� ����� �� �� ��� �� ��������� ��� ���������, � ����� ����� �� �������. ��������� C������� ���� T������������ �� ����� ��� ���������� �������� ����� 2 HP ��������� 20 TM/���� ��������� � ����������� 8� ��������� A�������� ����� ����� 450 �� ��������� ����� ���������� 350 �� �������
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Nota.- Las especificaciones técnicas fueron extraídas a partir del catálogo del fabricant “RODANT, S.A.” Modelo: B-0 según nuestros requerimientos.
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������� �� ������ ������� ��������������: ���� ����L������ C�������: 1 �������: S������ ��� ������ ������� �� ��� ��������� ��������� � ����� (������������ ������) ��������� C������� ���� L������� ���������� ��������� 15�40 TM/���� �������� ��� ������ 3,5 � ������� �� �������� 18 �������� 4463 �� ������� 2058 �� ������ 2306 �� ���� �� �� ������� (����� �� ���) 6,3 �������� �������� A���� ���������� �������� �������� G���������� � �� ����� ���������� �������� ������ G���������� � �� ����� ���������� ������� You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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Nota.- Las especificaciones técnicas fueron extraídas a partir del catálogo del fabricant “WYMA ENGINEERING” para una lavadora modelo WP3518, en base a nuestros requerimientos. Sign up to vote on this title
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��������� �� ������ ������� ��������������: ���� ����T�������� C�������: 1 �������: T����� � ������ ��� ������ ���� �� ����������������� �� �� ������. ��������� C������� ���� T�������� ���������� ��������� 10000 � 20000 �� /���� �������� 3,55 K� ���� �� �������� � ������� B����� � �������� �������� ��� �������� 1,92 � 2,3 �/��3 ����� �� ��� ������ ����������� 350 �� ������ �� ��� ������ 16 � 26 �� ����������� 2.315 � 1.325 � 1.200 �� ���� �� �� ������� 5000 �� �������
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Nota.- Las especificaciones técnicas fueron extraídas a partir del catálogo del fabricant Download Free Trial “Sormac B.V.” para una trozadora modeloWith WOA-3, en base a nuestros requerimientos
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����������� �� ������ ������� ��������������: ���� ����M����� C�������: 1 �������: Pulverizar y desintegrar las raíces con el fin de romper las paredes celulares pa
liberar los gránulos de almidón. ��������� ���� ���������
Potencia ���� �� �������� � ������� �������� ��� �������� ������ �� ��������� ���� �� �� ������� ����������� ��������� ��� ��� �� ������������ �������
C������� M����� �� ��������� C��������: 19 TM/���� P�������: 55�110 �� F������ 925 ��/�3
8 2200 �� 1657 � 1170 � 1620 �� 600�1600 ��� 200�250 �� You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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Nota.- Las especificaciones técnicas fueron extraídas a partir del catálogo del fabricant “MANFREDINI & SCHIANCHI” modelo PIG B8 en base a nuestros requerimientos Sign up to vote on this title
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������������� �� �������� ��� ��� ��������������: ���� ����T������������ C�������: 1 �������: T���������� ��� ������ ������� ����� �� ����� �� ���������� ��������� C������� ���� T������������ ������, ��� ��� ��������� 19 TM/���� V������� Potencia ���� �� �������� � ������� F������ �������� ��� �������� 925 ��/�3 �������� 5� �������� 325 �� �������� ������ 277 �� ����������� 0 � 90� �������
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Nota.- Las especificaciones técnicas fueron extraídas a partir del catálogo del fabricant “TECNOR MEDIO AMBIENTE S. L.” modelo CSA en base a nuestros requerimiento
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��������� �� ������� ��������������: ���� ����E�������� C�������: 1 �������: E������ �� ������� �� ��� ������ ���������� ��� ���������� �� ���� � ������� �� ������ �� ������� �� ������� ��������� C������� ���� E�������� R������ ��������� 450 TM/��� 10 HP Potencia ��������� 30 ��� ������� �� ���� 4 �� ��� �� �� ������������ �������� 3m ������ 2,5 m �������
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Nota.- Las especificaciones técnicas fueron extraídas a partir del catálogo del fabricant “BEIJING ZHONGTIANJINGGU ELECTRO MACHINE EQUIPMENT CO, LTDA”
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������ ��������������: ���� ����C��������� C�������: 1 �������: F������ �� ������� � ��������� �� �� ������� ��������� C������� ���� Filtro centrífuga 12 TM/���� Sólidos ������� 250 ���/��� �������� 150 HP ��������� 3000 ��� �������
Nota.- Las especificaciones técnicas fueron extraídas de “Manual del ingeniero químic ROBERT H. PERRY en base a nuestros requerimientos.
������� �� ������� ��������������: ���� ����S������ You're Reading a Preview C�������: 1 full access�� with free trial. �������: S���� �� ������� ������Unlock ����������� ��a���������� ��������� C������� Download With Free Trial ���� S������ ��������� ���� �������� D������ �������� �� ���� �� ������ 1400 �� ������ 5400 �� �������� 60 � 105 K� ����� �� ���� 14000�27000 �3/� ��������� �� ����������� 200�1600 K�/� ������������� C����� ��� �� ������ ���� �� ������������ ��� ���� ������� Sign up to vote on this title
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DISEÑO DEL SECADOR APROPIADO 5.1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS 5.1.1 SECADO
En general, el secado de sólidos consiste en separar pequeñas cantidades de agua u otro líquido de un material sólido con el fin de reducir el contenido de líquido residual hasta valor aceptablemente bajo. El secado es habitualmente la etapa tina1 de una serie de operaciones y, con frecuencia, el producto que se extrae de un secadero pasa a empaquetado. El contenido de líquido de una sustancia seca varía de un producto a otro. Ocasionalmente el producto no contiene líquido y recibe el nombre de totalmente seco pero lo más frecuente es que el producto contenga algo de líquido. Los sólidos que se secan pueden tener formas diferentes -escamas, gránulos, cristales, polvo, tablas o láminas continuas- y poseer propiedades muy diferentes. El líquido que ha de vaporizarse puede aumentar sobre la superficie del sólido, como en secado de cristales salinos, en el interior del sólido, como en el caso de eliminación de disolvente de una lámina de un polímero, o parte en el exterior y parte en el interior. El producto que se seca puede soportar temperaturas elevadas o bien requiere un tratamiento suave a temperaturas bajas o moderadas. Esto da lugar a que en el mercado exista un gran número de tipos de secaderos You're Reading a Previewen la forma en que se mueven l comerciales. Las diferencias residen fundamentalmente sólidos a través de la zona de secado y en la forma en la que se transmite calor. Unlock full access with a free trial.
5.1.2 DEFINICIONES BÁSICAS Download With Free Trial 5.1.2.1 Humedad en base seca
Denominaremos humedad “X” al peso de agua que acompaña a la unidad de sólido sec expresado en porcentaje, dado que la cantidad de sólido seco no se altera en el proceso esta la forma más útil y práctica de expresar el contenido de agua en un sólido.
5.1.2.2 Humedad en base húmeda
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useful del porcent El contenido de humedad de un sólido generalmente se Useful describeenNot función en peso de humedad; a menos que se indique otra cosa, se sobreentiende que está expresado
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Es la temperatura en estado estacionario alcanzada por una pequeña cantidad de líquido que se evapora en una gran cantidad de mezcla vapor-gas no saturado, es inferior a la temperatura de bulbo seco.
5.1.2.5 Humedad absoluta
Para una mezcla vapor de agua-aire, se define la humedad absoluta como la masa de va que acompaña a una unidad de masa de gas seco. De acuerdo con esta definición, la humedad depende solamente de la presión parcial del vapor en la mezcla cuando la presión total está fijada. Si la presión parcial del vapor es P v atm, la relación molar de vapor a gas es P v/(P - Pv). La humedad absoluta es por tanto:
kg agua/kg aire seco
(E� 2)
Donde y son los pesos moleculares del agua y el aire respectivamente, para fine de cálculo se toman como 18,02 y 28,97.
5.1.2.6 Gas saturado
Es un gas en el que el vapor está en equilibrio con el líquido a la temperatura del gas. L presión parcial del vapor en un gas saturado es igual a la presión de vapor del líquido a temperatura del gas (P vo)
5.1.2.7 Humedad relativa
You're Reading a Preview
Se define como la relación entreUnlock la presión parcial del trial. vapor y la presión de vapor del full access with a free líquido a la temperatura del gas. Generalmente se expresa sobre una base porcentual, de forma que 100 por 100 de humedad corresponde a gas saturado y 0 por 100 de humedad Download With Free Trial corresponde a gas exento de vapor. Por definición:
100
(Ec 3)
5.1.2.8 Calor húmedo
El calor húmedo en una mezcla de aire y vapor de agua c s es la cantidad de calor Sign up to vote on this title en J (o kJ) requerido para elevar la temperatura de un kilogramo de aire seco más el vap Useful Not useful de agua presente en 1 ºK o 1 ºC. Por tanto:
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5.1.2.9 Volumen húmedo
El volumen húmedo V H es el volumen total en metros cúbicos de 1 kg de aire seco más vapor que contiene a 101.325 kPa (1.0 atm) abs de presión y a la temperatura del gas. Usando la ley de los gases ideales:
/ , º, , / º, ,
(Ec 5)
5.1.2.10 Entalpía de mezcla
Entalpía total de una mezcla de aire y vapor de agua es la entalpía total de 1 kg de aire m su vapor de agua, H se expresa en kJ/kg de aire seco. Si T es la temperatura base seleccionada para ambos componentes, la entalpía total es el calor sensible de la mezcla aire-vapor de agua más el calor latente .
/ 1,0051,88º / 0,240,45º (Ec 6)
5.1.3 Tratamiento de sólidos en secaderos y equipos para secado
La mayor parte de los secaderos industriales operan con partículas de sólidos durante to You're Reading a Preview o una parte del ciclo de secado, aunque, por supuesto, algunos secan grandes piezas individuales, tales como vasijasUnlock de cerámica láminas de un polímero. full accessowith a free trial. Los secaderos pueden ser continuos o discontinuos, también pueden clasificarse como secaderos directos e indirectos, en los secadores directos, Download With Free Trial el calor se obtiene completamente por contacto directo de la sustancia con el gas caliente en el cual tiene lugar la evaporación. En los secadores indirectos, el calor se obtiene independientemente del gas que se utili para acarrear la humedad evaporada, por ejemplo, el calor puede obtenerse por condu a través de una pared metálica en contacto con la sustancia o, con menos frecuencia, po exposición de la sustancia a radiación infrarroja o calentamiento dieléctrico. Sign up to vote on this title
En los secaderos de tipo directo los sólidos están expuestos Notalguna useful de estas Usefulal gas de formas: 1 . El gas circula sobre la superficie de un lecho o una lámina del sólido, o bien sobre u
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4. Cuando se trata de secar soluciones verdaderas o coloidales, estas son dispersas en forma de rocío en el seno de un gas caliente (Fig e). Estos son conocidos como secador spray o por aspersión. 5 . Los sólidos son totalmente arrastrados por una corriente gaseosa de alta velocidad y neumáticamente transportados desde un dispositivo de mezcla hasta un separador mecánico (Fig d). A estos se los conoce como secadores neumáticos. FIGURA 27.- Métodos de secado por contacto directo
(a)
(b)
(c) You're Reading a Preview
(d)
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(e)
5.2. ELECCIÓN DEL SECADOR ADECUADO
Sign up to vote on this title
Useful useful Not Se debe seleccionar el secador que sea más adecuadopara manejar el material mojado producto seco, aquellos que se adapten a la continuidad de un proceso como un todo y generen un producto de las propiedades físicas deseadas. Esto se logra conociendo el
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Según normas de calidad, en muchos países, un almidón de buena calidad debe conte un contenido máximo de humedad del 15 %, debe estar exento de microorganismos, como de grumos y materias extrañas.
El almidón de yuca se presenta al microscopio en forma de glóbulos sencillo compuestos, de forma cilíndrica o esférica, con el núcleo próximo al extremo curvado procura obtener un almidón con una granulometría igual o menor a 147 , la densida estas partículas es de 1,5 gr/cm 3.
El almidón es un producto sensible a temperaturas elevadas, sufre transformaciones fís y químicas a veces indeseables. A pesar de su estructura molecular, el almidón no soluble en agua fría. El calentamiento del almidón en presencia de agua hace gránulo se hinche y se alcance un punto en que este proceso es irreversible. temperatura a la que esto ocurre se denomina temperatura de gelatinización normalmente se encuentra dentro del rango de los 60-70 ºC.
La planta requerirá secar 6321 kg/ hora de almidón húmedo, valor que cae dentro rango de producción a gran escala, por lo que se considera preferido un sistema de sec continuo
El proyecto tiene planeada su instalación en el departamento de Santa Cruz, que tiene clima cálido subtropical; la temperatura media es de 23.4 °C, la humedad relativa me 58 %. Los meses de mayor precipitación pluvial son enero y febrero. Tiene una alt You're Reading a Preview media sobre el nivel del mar de 416 m a cuya altitud se registra una presión atmosféric Unlock full access with a free trial. 1023 mb. Download With Free Trial 5.2.2 Selección de la alternativa
De acuerdo a los antecedentes anteriores, se selecciona un secador de transpo neumático, esto establecido en base a los criterios de selección expuestos en (Pe TABLA 20-4), en el cual se lo sugiere la recirculación del producto seco para obtener alimentación adecuada, muy apropiado para grandes capacidades y para materiales qu suspenden fácilmente en una corriente de gas y pierden humedad sin mayores problema
5.2.3 Descripción del secador elegido
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Los Secaderos Neumáticos o también conocidos como Secaderos Flash e especialmente indicados para el secado de productos sueltos granulares o polvorientos
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gases muy calientes y que el producto no aumenta su temperatura mientras le qu humedad superficial por evaporar. El gas, que cumple también con la función de vehículo de transporte, reduce temperatura a lo largo del proceso de secado. Por ello, el sistema es especialme indicado para productos termosensibles. Puesto que la cantidad de producto contenido cada momento en el aparato es muy pequeña, el proceso se adapta rápidament oscilaciones de humedad o de caudal de producto alimentado. El reducido consumo especifico de calor, la baja incidencia de costes de contro mantenimiento así como la forma constructiva en vertical, que ahorra ocupación en pla de la nave, representan ventajas adicionales de esta familia de aparatos de secado.
5.2.3.2 Características de funcionamiento
El producto húmedo, que en algunos casos proviene de un equipo de mezcla, en el que reduce la humedad inicial mediante reciclo de producto seco, es introducido a través de dispositivo de alimentación (esclusa-via de alimentación, o bien esclusa-alimenta centrífugo) al tubo vertical de secado. Arrastrado por los gases calientes, el produ recorre en breves instantes el secadero hasta llegar al separador de producto (ciclón).
Cada producto requiere su propio proceso optimizado. Los parámetros decisivos son, e otros, la reologia del producto, las propiedades de termo-sensibilidad, la humedad inici la residual. En muchos casos es necesario aplicar al final del proceso una fase You're Reading a Preview depuración de gases de alta eficacia, para cumplir con los requerimientos de Unlock full access del with amedio free trial.ambiente. Para esta finalidad administración respecto a la conservación dispone de una extensa gama de separadores: filtros electrostáticos, filtros de man Download With Free Trial ciclones de alta eficiencia y lavadores de gases.
Para el secado se dispone de aire caliente, humos de combustión de gas natural o de fu oil.. Un ramal de producto seco es reciclado y sirve para disminuir la humedad inicial producto a alimentar, la separación de sólidos/gas se efectúa en un ciclón. FIGURA 28.- Esquema básico de funcionamiento de un secador neumático Sign up to vote on this title
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5.3 DISEÑO DEL SECA OR NEUMÁTICO
Un secador neumático com pleto, consta de muchos componentes, como son: el tubo de secado, el separador de par ículas (ciclón), un calentador de aire, una c mpresora, mezclador, etc. Por tanto e necesario evaluar cada uno de estos compo entes por separado.
5.3.1. Esquema general
El secado tiene lugar duran te el transporte, la velocidad de transmisión e calor desde e gas hacia las partículas de ólido suspendido es elevada y el secado es r pido, de forma que no se requieren más de 3 o 4 segundos para evaporar toda la humed ad del sólido. A veces se incorpora un pulv rizador en el sistema para proceder simultán eamente al sec y a la reducción de tamaño. En la Figura 25.14 se representa los compo entes de un secador neumático típico. FIGUR 29.- Componentes de un secador neumático
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En estos equipos casi siempre es necesario recircular algo de sólido seco y mezclarlo co la alimentación húmeda, esto se logra por medio de un temporizador que acciona una válvula, de forma que durante un período de tiempo determinado retorna sólido seco al mezclador y durante otro período se retira como producto. Generalmente retorna más sólido al mezclador que el que se retira. Relaciones típicas de recirculación son 3 a 4 Ib sólido retornado por cada libra de producto que se retira del sistema.
5.3.2. Balance general
Un secador neumático consta de muchos dispositivos auxiliares, siendo el secador propiamente dicho, el ducto o tubo donde se secan las partículas con aire caliente; de lo balances de masa anteriores se definió que se requiere secar 6321 kg/hora de almidón c un contenido de humedad del 30%, para producir 5000 kg/hora de almidón seco con de humedad, las pérdidas son de 2,5 kg/hora (en el ciclón), la recirculación del sólido se será de 4 kg por kg retirado, con estos datos hallamos la alimentación de sólidos al secador. FIGURA 30.- Flujos de materia en el secador
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De la razón de recirculación:
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5.3.3. Balance de materia
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0.163
De los cálculos anteriores, la alimentación al secador es de 26321 kg/h, con una humedad del 16.3% en base húmeda.
D����: S�: F���� ������ �� ������� ����� You're Reading a Preview G�: F���� ������ �� ��� ���� full access with a free trial. �1: H������ �������� ��� ��� � �� Unlock ������� �2: H������ �������� ��� ��� � �� ������ �1: H������ ������� ��� ������ �� ���� ���� With Free Trial Download �2: H������ ����� ��� ������ �� ���� ���� Balance de humedad:
(Ec 7)
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D����:
M��� ������: M� = 6317 kg/ hora
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H������ ������� ��� ������ �� ���� ������: 30%
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Sh = Ss(1+X1)
1 10,26321195 22026 / 100
C������ �� �� ������� �� ����� �������� �� �� (E� 3):
L� ������� �� ����� ��� ������� � 23,4 �C ��: 28,78 ��
10058 28,7816,69 0216,69 69 0,01 kg agua/kg aire seco 28,918,7102316,
R����������� �� (E� 2)
R����������� �� (E� 7):
1 36 22026 0,1950, 0,01 , You're Reading a Preview
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Download With Free Trial (E� 8)
5.3.4. Balance de energía.
Para efectuar el balance de energía, definiremos la entalpía del aire como HG y la del sólido po expresión Hs: Sign up to vote on this title
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E������� ��� ��� (�� ������� �� �� �� 6):
/ 1,0051,88º
E������� ��� ������:
D����: S�: F���� ������ �� ������� ����� G�: F���� ������ �� ��� ���� �1: H������ �������� ��� ��� � �� ������� �2: H������ �������� ��� ��� � �� ������ �1: H������ ������� ��� ������ �� ���� ���� �2: H������ ����� ��� ������ �� ���� ���� TG1: T���������� �� ������� ��� ���� TG2: T���������� �� ������ ��� ���� HG1: E������� �� ������� ��� ���� HG2: E������� �� ������ ��� ���� TS1: T���������� �� ������� ��� ������ TS2: T���������� �� ������ ��� ������ HS1: E������� �� ������� ��� ������ HS2: E������� �� ������ ��� ������ You're Reading a Preview �P�: C���� ���������� ��� ������ ���: C���� ���������� ��� ���� ������� Unlock full access with a free trial. : C���� ������� �� ������������ ��� ���� � ����������� �� ���������� TO: T���������� �� ���������� Download With Free Trial
Datos: Ss = 22026 kg/hora X1 = 0,195
X2 = 0,136
Y1 = 0,01 es 0 ºC Se selecciona un valor básico de T O para el balance de calor,Sign unaup temperatura conveniente to vote on this title ºF) Useful Not useful
= 2501,4 kJ/kg (1075,4 btu/lbm) a 0 ºC
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alto contenido inicial de humedad debe permitir el empleo de una temperatura más elevada del de entrada. Con este criterio definimos una temperatura media: TG1 = 400 ºC La temperatura de bulbo seco del gas de salida tomamos: TG2 = 70 ºC Calculando las entalpías:
1,0051,880,0140000,012501,4434,53 / 1,0051,887002501,4 70,352633 1,224,1870,19523046,84 / 1,224,1870,13625044,74 / 2202646,84 434,532202644,7470,352633 2633 434,53 46254,6 0,14 kg agua/kg aire seco 10000 / 110100 / 111400 /
E������� �� ������� �� �������:
(E� 9)
A� �������� ��������������� ��� ���������� (8) � (9)
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Free Trial Flujos de aire húmedo a la entrada Download y salida delWith secador:
5.3.5. Procedimiento de cálculo
En lo referente al diseño de la instalación, debido a la gran cantidad de parámetros Sign up to this titlede transporte diferentes que intervienen en el proceso, el cálculo riguroso devote un on sistema Not useful neumático es de enorme complejidad, ya que ademásdeUseful tener encuenta variables como densidad del producto, el caudal a transportar y el trazado de la tubería de transporte, es necesario considerar las características físico-químicas del material a t
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H������� �� ������������� �� ���� V������ ������ � �� ������� � ������ �� E� 5, � 23 �C:
22,27341 29628,197 18,102 0,01 0,85 / 100000,858500 / 1 8500 1000 1 60 141667 / ���� ����
C����� �� ���� � �� �������:
D���� ��������� ���� �� ����������������
Es necesario conocer la densidad aparente del material, así como su granulometría, de l Tablas I y II de Revista Ingeniería Química (www.alcion.es) se recogen los valores de l velocidad mínima de transporte y la densidad máxima de la mezcla según su densidad aparente y granulometría.
Con los datos iniciales del producto, se localiza un material de similares características You're Reading a Preview dicha tabla, y se extraen los valores de y admisibles.
Unlock full access with a free trial.
Estos datos, que se suponen al comienzo de la conducción, sirven para el cálculo del índice de transporte según: Download With Free Trial
(E� 10)
La densidad del almidón viene a ser de 400 a 800 kg/m 3 y diámetro preferible de 104 , observando entonces la tabla se tiene que nuestro sólido se asemeja a la sílice cuy es 6 m/s y de 80 kg/m 3.
El valor de viene a ser la densidad máxima de mezcla para lograr el transporte del Sign up to vote on this title material en una corriente de aire, sin embargo para un secador neumático, la densidad d Useful Not useful mezcla debe ser aquella que garantice los requerimientos de aire caliente para el produc esto lo podemos encontrar a partir de los flujos de aire y sólidos calculados en los balan
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La densidad de mezcla:
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26321 3 / 850033 6318 /
Luego:
C������ ��� �������� ������� �� �� ����������
Aplicando el valor del índice de transporte para el cálculo del diámetro interior medio de la conducción, se tiene:
..
(E� 11)
Donde w viene a ser el flujo de sólidos en la alimentación en kg/min, se especifico anteriormen que la alimentación era 26321 kg/hora es decir 439 kg/min.
15.439.36 0,72
Se ha determinado una velocidad mínima de sólidosa de 6 m/s, un cálculo prudente aconseja You're Reading Preview mantener una velocidad media de aproximadamente el doble de la mínima admisible al comien full access with a free trial. de la conducción, para evitar que laUnlock velocidad de transporte alcance valores inferiores a la velocidad crítica, es decir: Download With Free Trial
2 12 /
A lo largo del recorrido, el fluido portador (aire comprimido) sufre una expansión gradual y continua, de modo que la velocidad de las partículas aumenta con la velocidad del fluido port mientras que la relación disminuye.
El índice de transporte es un valor que se supone constante a lo largo de todo el recorrido de la conducción y, por tanto, se considerará:
L����:
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Useful 12) (E�
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Las etapas 1, 3 y 4 son con frecuencia despreciables en comparación con la 2. En el caso más general la velocidad global de transmisión de calor se puede calcular en la forma que se indica continuación:
Reemplazando en la (Ec 4)
1
(Ec 13)
1,0051,880.011,02 º 10000 TG1=400 �C TG2=70 �C
1000010,011,0240070 3399660 / C������ �� �� �������� �� �� ������� �� ������
Una de las maneras como se puede calcular el tamaño, para fines de estimación, consiste en ap el concepto de transferencia volumétrica de calor, como se hace en los secadores rotatorios. (R 10) You're Reading a Preview Unlock full access with a directo free trial.se expresa mejor como un La desecación directa de un secador rotatorio de calor mecanismo de transmisión de calor, como sigue:
Download With Free Trial (E� 14)
∆
En donde = calor total transmitido, Ua = coeficiente volumétrico de transmisión de calor, V volumen del secador y = diferencia de la temperatura media real entre los gases caliente el material.
∆
Los secaderos rotatorios se diseñan basándose en la transmisión de calor. Según la tabla 4-10 (Diseño y economía de los procesos de ingeniería química, Ulrich) puede obtenerse un coefici Sign up to vote on this title global aproximado de transferencia de calor, de gases a sólidos, donde: Useful Not useful
2000 / º
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(E� 15) E����������
∆
R����������� �� (E� 12)
Despejando L:
∆ 400237025 40023/7025 ∆ 156 º 339966056550,72 156 7,43
Definimos una longitud de L = 7,5 m S�������� ��� �������� ��������
Se propone utilizar como material del ducto principal acero inoxidable, ya que se manipulará un producto húmedo, con gases de altas temperaturas y exigente en cuanto higiene, por tratarse el almidón de un producto alimenticio. You're Reading a Preview
Todos los aceros inoxidables contienen el cromo suficiente para darles características d full access with a free trial. inoxidables. Muchas aleacionesUnlock inoxidables contienen además níquel para reforzar aun más su resistencia a la corrosión. También los aceros inoxidables se oxidan, pero en vez WithesFree óxido común, lo que se forma enDownload la superficie unaTrial tenue película de óxido de cromo muy densa que constituye una coraza contra los ataques de la corrosión.
Sin embargo, en la misma familia de los aceros inoxidables la resistencia a la corrosión varía considerablemente de un tipo al otro. En el grupo al cromo níquel, los tipos 1.431 1.4319 (AISI 301 y 302) son menos resistentes a la corrosión que los tipos 1.4401 (AIS 310 y 316). En el grupo más sencillo al cromo (sin níquel), los tipos 1.4006 (AISI 405 y 410) son menos resistentes a la corrosión que los tipos 1.4016 (AISI 430 y 442). Sign up to vote on this title
La utilización de los aceros al cromo (serie AISI 400)para finesindustriales Useful Not useful se debe principalmente a las condiciones de resistencia a la oxidación. Un acero con un 12% de cromo desarrollará una película de óxido superficial al cabo de varias semanas de
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presiones que soportará el material son la suma de la presión ejercida por el compresor la presión térmica.
Para el cálculo de la presión ejercida por el ventilador, debemos estimar las pérdidas de carga q debe vencer. Las diferentes resistencias que debe de vencer el flujo de material a través de la tubería de transporte se pueden clasificar como sigue: a) Aceleración de la mezcla en la tubería
La energía necesaria para la aceleración de las partículas d3esde el reposo hasta la velocidad d transporte se puede calcular mediante la expresión:
Donde es un coeficinete que debe ser calculado experimentalmente, aunque para el presen cálculo será suficiente tomarlos valores indicados en la tabla 2.
1 11218216
Observando la tabla 2 de la revista, se tiene un valor de
para la sílice, reemplazando:
�) Rozamiento de las partículas contra las paredes de la tubería
De la semejanza ente el flujo de la mezcla aire/polvo y la de un fluido en régimen turbulento, s extrae la expresión:
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Donde es un coeficiente que depende de las características del producto, de la tubería y de l Download Free Trial densidad de la mezcla, y que debe ser obtenidoWith experimentalmente.
La figura 2, construida con los resultados de un gran número de ensayos, es una herramienta v para la obtención del coeficiente , obteniéndolo de esta manera se tiene que Reemplazando:
0,015
0, 0 151218 0,7,752 34
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c) Cambios de dirección
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Haciendo el planteamiento similar al del caso anterior, se obtiene la expresión:
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La energía necesaria para la elevación del producto desde una cota inicial hasta una cota final, viene a ser la longitud L, viene determinada por la expresión:
R����������:
1,5 7,5 9,81110
�) S��������
A las pérdidas de carga anteriores, se debe añadir la provocada por el elemento separador o filt colocado al final de la instalación, en nuestro caso un ciclón cuya caída de presión se analiza posteriormente, en la parte del diseño del ciclón, y que dio como resultado:
600
Por tanto la pérdida de carga total y suponiendo que la presión al final del recorrido es la atmosférica:
∆21634541106001014 ∆ 102300 1014102300103314 10100 1236004 0,8314673 72 28,7 111950 ∆1119501023009650 You're Reading a Preview
La presión ejercida por el fluido debido a la expansión térmica a 400 ºC puede calcularse por: Unlock full access with a free trial.
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La diferencia de presión sería:
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413, 5 4 1000 2 1 2, 0 710 3 6 0,852,0106640, 7100,610664 2, 2 10 =413,54 N/mm2
Para acero inoxidable AISI 316
Calculando:
Extracción de Almidon de Yuca
El espesor hallado es el mínimo, estableceremos un espesor de chapa de 1 mm Cálculo del compresor necesario La presión media a lo largo de la conducción será:
2 102807
De sta forma, las condiciones de densidad de mezcla aire/polvo, así como su velocidad la tubería, al inicio y al final delYou're recorrido se determinan Reading a Previewa partir de:
1, 5 103314 102807 1,51 1, 5 102300 102807 1,49 1,1851 11,9 / 1,1849 12,1 / Unlock full access with a free trial.
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La potencia consumida por el ventilador viene determinada porla siguiente expresión: Useful
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5.4. DISEÑO DEL CICLÓN
Los ciclones remueven el material particulado de la corriente gaseosa, basándose en el principio de impactación inercial, generado por la fuerza centrífuga. La figura 10.1 muestra el movimiento de las partículas mayores hacia las paredes del ciclón debido a l fuerza centrífuga. FIGURA 31.- Movimiento de las partículas en un ciclón
El ciclón es esencialmente una cámara de sedimentación en que la acelerac gravitacional se sustituye con la aceleración centrifuga.
Los ciclones constituyen uno de los medios menos costosos de recolección de polvo, t desde el punto de vista de operación como de la inversión. Estos son básicame construcciones simples que no cuentan con partes móviles, lo cual facilita las operacio Preview de mantenimiento; pueden ser You're hechosReading de unaaamplia gama de materiales y pueden diseñados para altas temperaturas ascienden a 1000 °C) y presiones Unlock(que full access with a freeincluso trial. operación. Download With Free Trial
Los ciclones son un dispositivo de control de material particulado bastante estudiado diseño de un ciclón se basa normalmente en familias de ciclones que tienen proporcio definidas. Las principales familias de ciclones de entrada tangencial son: ·
Ciclones de alta eficiencia.
·
Ciclones convencionales.
·
Ciclones de alta capacidad.
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CUADRO 19.- Intervalo de eficiencia de remoción para las diferentes familias de ciclone
Las partículas de almidón tienen un diámetro de 105 , por lo que pueden obtenerse buenas eficiencias de remoción y por las condiciones de operación nos decidimos a u un convencional. Los ciclones de convencionales están garantizados solamente para remover partículas mayores de 20 µm, aunque en cierto grado ocurra la colección de partículas más pequeñas.
La figura 20 identifica las principales dimensiones del ciclón de entrada tangencial. El diámetro del ciclón identifica la dimensión básica de diseño, todas las demás dimension simplemente son una proporción del diámetro del ciclón. FIGURA 20.- Esquema básico de un ciclón
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CUADRO 20.-Relaciones y características de los ciclones convencionales
El procedimiento general de diseño es el siguiente: ·
Selección del tipo de ciclón:
Como el 95% de las partículas esta por debajo de 104 µm, se requiere un ciclón de alta eficiencia. Por lo tanto seleccionamos un ciclón de la familia de ciclones convencionale (Tabla 10.2). Seleccionamos un You're ciclón Reading Lapple. a Preview ·
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Cálculo del diámetro del ciclón:
Download With Free Trial
Para calcular el diámetro del ciclón se define una velocidad de entrada, para este caso la velocidad de entrada es 12 m/s. Con este valor y el caudal de mezcla entrante se puede determinar el diámetro del ciclón y las otras dimensiones con base en las relaciones establecidas para las familias de ciclones (Tabla 20). Volumen húmedo a la salida partir de Ec 5, a 70 ºC:
22,27341 34328,197 18,102 0,01 0,988 /
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Área del ducto de entrada =
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2,12754 0,23
Para un ciclón Lapple (Tabla 20): Altura de entrada al ciclón (a):
a = 0,5 Dc
Ancho de entrada al ciclón (b):
b = 0,25 Dc
0,750,3750,23 Entonces:
0,50,0,2325 1,36 Las otras dimensiones se hallan con base en las proporciones propuestas: Altura de entrada al ciclón (a):
a = 0,5 Dc a = 0,5 (1,36) = 0,68 m
Ancho de entrada al ciclón (b):
= 0,25 Dca Preview You'reb Reading Unlock b full=access a free 0,25 with (1,36) = trial. 0,34
Altura de salida del ciclón (S):
m
S = 0,625 Download WithDc Free Trial S = 0,625 (1,36) = 0,85 m
Diámetro de salida del ciclón (Ds):
Ds = 0,5 Dc Ds = 0,5 (1,36) = 0,68 m
Altura parte cilíndrica del ciclón (h):
h = 2 Dc
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h = 2 (1,36) = 2,72 m Useful Altura parte cónica del ciclón (z):
z = 2 Dc
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La caída de presión es un parámetro importante debido a que relaciona directamente los costos operación. La caída de presión en un ciclón puede deberse a las perdidas a la entrada y salida, perdidas de energía cinética y fricción en el ciclón. Las pérdidas de presión menores a 2488.1 pascales (10 in H2O) son generalmente aceptadas. Una de las ecuaciones para calcular la pérd de presión en un ciclón es la desarrollada por Shepherd y Lapple.
(E� 18)
En la cual: DP = Caída de presión en el ciclón, Pa. r Vi
= Densidad del gas portador, kg/m3. = Velocidad de entrada del gas en el ciclón, m/s.
NH = Número de cabezas de velocidad a la entrada del ciclón. El número de cabezas de velocidad a la entrada del ciclón se puede hallar con la siguiente ecuación:
(E� 19) You're Reading a Preview
En la cual:
Unlock full access with a free trial.
K = Constante, toma el valor de 16Download para entrada tangencial. With Free Trial Calculando la caída de presión del ciclón: - Número de cabezas de velocidad (Ecuación 19):
16 0,60,80,68 34 8
- Caída de presión (Ecuación 18):
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Densidad del aire a 1023 mb (102300 Pa) y 70 ºC (343 ºK)
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Descripción de los intercambiadores de tubo y coraza
Un intercambiador de calor se puede describir de un modo muy elemental como un equ en el que dos corrientes a distintas temperaturas fluyen sin mezclarse con el objeto de enfriar una de ellas o calentar la otra o ambas cosas a la vez. El intercambiador de calor es uno de los equipos industriales más frecuentes. Prácticamente no existe industria en la que no se encuentre un intercambiador de calor, debido a que la operación de enfriamiento o calentamiento es inherente a todo proceso maneje energía térmica en cualquiera de sus formas. Existe mucha variación de diseños en los equipos de intercambio de calor. En ciertas ramas de la industria se han desarrollado intercambiadores muy especializados para cie aplicaciones puntuales. Para nuestros requerimientos usaremos un intercambiador de tu y coraza que se muestra en la figura siguiente:
FIGURA 21.- Esquema representativo de un intercambiador de tubo y coraza
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Los intercambiadores de tipo haz de tubos y coraza se usan para servicios en los qu With generalmente Free Trial requieren grandes superficies deDownload intercambio, asociadas a caudales mu mayores de los que puede manejar un intercambiador de doble tubo. En efecto intercambiador de doble tubo requiere de un considerable consumo de espacio. solución consiste en ubicar los tubos en un haz, rodeados por un tubo de gran diám denominado coraza. De este modo los puntos débiles donde se pueden producir fugas las uniones extremo de los tubos con la placa, están contenidos en la coraza. Tubos para intercambiadores de calor
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Estos se encuentran disponibles en varios metales, los que incluyen acero, acero inoxidable, cobre, etc. Se pueden obtener en diferentes grosores de pared, el área que
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es que los tubos son accesibles para limpieza externa y tienen pequeña caída de pres cuando el fluido fluye en la dirección indicada en la figura siguiente.
Corazas
Las corazas se fabrican en tuberías de acero. El diámetro varía de acuerdo a dimensiones de diseño del equipo, del mismo modo, el grosor de las paredes de la cor aumentando este de acuerdo a las presiones de operación y a las condiciones de corros del sistema para así aumentar la vida útil del equipo. Cabezal, Espejo o Placa
Es la pieza metálica de la que se sujetan los tubos, esta debe ser de un material simila de los tubos para evitar la corrosión galvánica y debe tener un espesor considerable p You're(presión, Reading atemperatura Preview y corrosión). soportar las condiciones de operación Diseño del intercambiador
Unlock full access with a free trial.
Download With Free Para el diseño del intercambiador debe conocerse losTrial flujos, dirección de las corrientes diferencias de temperaturas, coeficientes de transferencia de calor, etc.
Para el presente proyecto se propone un flujo a contracorriente. La cantidad de calor intercambiada puede expresarse como:
∆ ∆
(Ec 20)
∆
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Donde G es el flujo másico del gas, c es el calor específico del gas, la diferenc Useful Not useful de temperaturas, A el área de intercambio de calor, U el coficiente global de transmisió de calor y
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Los datos que disponemos son los siguientes: Fluido caliente: Vapor de agua sobrecalentado Fluido frío: Aire Temperaturas de entrada y salida del fluido frío: Tf1= 23 ºC You're Reading a Preview
Tf2= 400 ºC
full access with a free trial. Temperaturas de entrada y salidaUnlock del fluido caliente:
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Tc1= 500 ºC Tc2= 150 ºC
Flujo másico de aire:
∆ 15023500400 15023/500400 113 º 10100 / 1, 0 2 º
Capacidad calorífica del aire:
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Coeficiente global de transferencia de calor (U): 28 - 280 J/m 2sºK (Holman)
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0250023 101001,1008113 0,430508 269 A=43 m2
Esta es la longitud total de los tubos, podemos establecer que sean 100 tubos, entonces longitud de cada tubo será:
269100 2,7
Generalmente el 25% de la sección de la coraza, está ocupada por los tubos, de esta manera:
La sección de la coraza
4 0,0508 1000,2 0,0,225 0,8 You're Reading a Preview
Diámetro de la coraza
Unlock full access with a free trial.
4 0, 8 1
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Sobredimensionando un 20%:
Dc = 1,2 m
5.6. CÁLCULO DE LOS REQUERIMIENTOS DE COMBUSTIBLE Para la evaporación del agua, se utilizará una caldera de vapor que emplee gas natural Sign up to vote on this title como combustible, para hallar los requerimientos del combustible, es necesario, useful Useful Not determinar la energía necesaria para obtener vapor sobrecalentado a 500 ºC a partir de agua líquida a 23ºC.
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0 240023 101001, 1,88500150 5903 /
La cantidad de calor que se debe suministrar al agua para que se convierta en calor, es l suma del calor sensible más el calor latente de vaporización, por tanto:
(Ec 22)
Donde cL es el calor específico del agua líquida = 4,187 kJ/kg, c w el calor específico de vapor = 1,88 kJ/kg, T eb es la temperatura de ebullición del agua; tomamos T eb = 100ºC el calor latente de vaporización a la temperatura de ebullición (2255 kJ/kg), T o y Tf temperaturas inicial (23ºC) y final respectivamente (500ºC). Reemplazando:
59034,1871002322551,88500100 19653442 /
Para encontrar las necesidades de gas natural, definimos el concepto de poder calrífico como la energía liberada por la combustión completa de 1 kg de combustible, para el ga natural la bibliografía define que es de 44000 kJ/kg, las necesidades de gas entonces se pueden calcular por:
19653442 44000 467 / You're Reading a Preview (Ec 23)
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CAPITULO VI ORGANIZACIÓN Y PLANIFICACION 6.1. Organización.
La organización de la empresa es muy importante para que tenga un efici trabajo en todas las secciones de la fábrica, para ello luego de un análisis se tiene estructura de organización, que se acomoda a las condiciones de el presente proyecto; p tener un mayor rendimiento, se debe colocar a cada persona en el lugar adecuado, acuerdo a las condiciones y necesidades del puesto de trabajo, y habilidade conocimientos de la persona, para obtener buenos resultados.
El proyecto adoptara una forma de organización que se adecuara al marco operación empresarial de nuestro país, persona jurídica de derecho privado de natura mercantil o comercial, con la finalidad de producir un excelente producto.
6.1.1. Organización de la Empresa.
a Preview La organización es para You're lograr Reading una adecuada distribución del personal en relac hombre-empresa para el normalUnlock desarrollo de las actividades industriales, comerciale full access with a free trial. laborales, mediante el trabajo en equipo orientado al cumplimiento de las metas traza para la producción. Download With Free Trial
El personal se clasificará en niveles de categorías de la siguiente forma: •
Nivel directivo (Socios, gerencia).
•
Nivel de gestión (Administración).
•
Nivel operativo (Operarios) Sign up to vote on this title
6.2. Funciones Generales.
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Es la autoridad máxima representativa dentro la empresa, que estará encargada planear, organizar, dirigir, coordinar y controlar la buena marcha de la empresa medi la aplicación de estrategias para el logro de los objetivos trazados.
6.2.3. Área de Administración.
Las labores de administración está a cargo de un encargado administrat dependiente directamente del gerente general, realizando el manejo contable, análisis costos, planillas de sueldos y otros afines, cuyo dictamen es de conocimiento y aprobac del directorio y la gerencia de la planta.
6.2.4. Área de Logística y Producción.
Esta área estará encargada de la compra de materia prima e insumos requeridos el proyecto, controlar su norma abastecimiento y stock de seguridad, así como también todo lo relacionado con la ejecución del proceso productivo: cumplimientos de program de producción; requerimiento de mano de obra; controles de calidad; mantenimiento equipos y seguridad industrial.
6.2.5. Área de Comercialización.
Esta área estará encargada de ofertar los productos al mercado para lo c You're a Previewy ventas del producto, coordin organizará y ejecutará el programa de Reading comercialización el programa de producción de acuerdo programa ventas y asumirá las funciones Unlock full al access with a freede trial. relaciones públicas. Depende de la gerencia general y esta jefaturizada por una perso supervisado constantemente porDownload el gerente With general. Free Trial
Los órganos de apoyo como son la Asesoría Legal y contadores, que tie carácter temporal y a los cuales se solicitará su apoyo toda vez que sea necesario.
6.3. Requerimiento de mano de obra.
El proyecto requiere de la identificación y cuantificación del personal, p Sign up to vote on this title determinar el costo de remuneración por etapas en la fase de operación. Se consider Useful Not useful de mano de obra directa e indirecta. Los requerimientos mano de obra se evaluaron p las diversas áreas de producción del proyecto en relación con la producción de produc
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6.3.2. Selección de Mano de Obra.
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La selección del personal se llevara a cabo tomando en cuenta el grado instrucción como criterio básico; que sigue la siguiente clasificación: CUADRO 20.- Clasificación Y Remuneración de Personal ���������
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I
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700�800
II
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400�600
III
P������� ������� ���� �� ���� ����������
200�300
IV
M��� �� O��� �� ����������
150�200
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6.3.3. Mano de Obra Indirecta.
El personal requerido para la administración y el buen funcionamiento del proy en sus diferentes áreas es el siguiente: You're Reading a Preview
6.3.3.1. Área de Administración.
Unlock full access with a free trial. • • • • •
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6.3.3.2 Área de Producción. • • • •
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6.4. Organigrama.
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La estructura orgánica en la figura 22 representa el organigrama estructural que conti las divisiones de la nueva empresa, que asume la forma vertical:
FIGURA 22.- Organización de la Empresa SOCIOS/PROPIETARIOS
GERENTE GENERAL
ASESORIA LE SECRETARIA
COMERCIALI�ACION
You're Reading a Preview JEFE DE PRODUCCION
ADMINISTRA
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PROMOTORES
MANTENIMIENTO
CONTROL DE CALIDAD
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CAPITULO VII ASPECTOS ECONOMICOS – FINANCIEROS DEL PROYECTO 7.1. Introducción.
En este capítulo se analiza la información que proveen los estudios de merca ingeniería y organizacional, en función a la localización de la planta, para defini cuantía de las inversiones de este proyecto debe sistematizarse, a fin de ser incorpor como un antecedente más en la proyección del flujo de caja proyectado que posibilit evaluación del proyecto y posterior análisis de sensibilidad.
7.2. Inversiones.
Las inversiones del proyecto, son todos los gastos efectuados antes y durant You're Reading a Preview producción, se pueden agrupar en dos tipos: Unlock full access with a free trial. • •
Inversión de capital Fijo. Download Capital de Trabajo.With Free Trial
7.2.1. Inversión de Capital Fijo.
Son todas aquellas que se realizan en los bienes tangibles que se utilizaran e proceso de transformación de los insumos o que sirvan de apoyo a la operación normal proyecto. Sign up to vote on this title
El capital fijo puede subdividirse en inversión de capital fijo para la producció Useful Not useful inversión de capital fijo no relacionado directamente con la producción.
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los servicios auxiliares, los sistemas de iluminación de efluentes, los talleres y otras pa permanentes de la planta.
Los gastos generales de la construcción están formados por gastos de oficina y supervi en la obra, los gastos de oficina en la sede central, de ingeniería, costos de construccio varias, honorarios del contratista y eventuales. En ciertos casos, los gastos generales d construcción se reparten entre la inversión de capitla fijo para la protección y la invers de capital fijo no relacionado directamente con la producción.
Las inversiones fijas se estiman por un método que requiere la determinación del c del equipo entregado. A continuación, los restantes rubros del costo directo e indirecto estiman como porcentajes del costo total de los equipos, aplicando este mét determinamos los costos de los equipos, para luego estimar los costos directo indirectos:
CUADRO 21.- Tabla Equipos ����� �������� (���) 500 6800
����� ����� (���) 500 6800
�������������� �������� B������ 1 E������� �� ���������� 1 T������������ �� You're Reading a Preview ����� 2 1500 3000 T������������ ������Unlock full access2with a free trial.3800 7600 L������� 1 704000 704000 Download With T�������� 1 Free Trial 105000 105000 M����� �� ��������� 1 813400 813400 F����� ���������� 1 293200 293200 E�������� 1 500000 500000 V��������� 1 15000 15000 C������ 1 855100 855100 S������ ��������� 1 16000 16000 B����� ����������� 3 15600 Sign5200 up to vote on this title ����� �������
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3335200
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11940016
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7.2.2. Capital de Trabajo. Download With Free Trial
La inversión en capital de trabajo constituye el conjunto de recursos necesar para la operación normal del proyecto durante un ciclo productivo. Esto se refiere a qu financia la primera producción, antes de recibir ingresos.
Desde el punto de vista práctico está representado por el capital adicional (dist de la inversión en activo fijo), que permite realizar inversiones a corto plazo en la com de la materia prima, materiales directos e indirectos, mano de obra directae indire Sign up to vote on this title gastos de administración y comercialización, costos de servicios auxiliares, etc.
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La mayoría de las plantas químicas utilizan un capital de trabajo que representa entre el y el 20 por ciento de la inversión total. Esto equivale a un 74 % del costo de los equipo
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