UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN
FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA ASIGNATURA: DISEÑO Y EVALUACION DE PROCESOS TEMA: CRÍTICA Y SOLUCION DE PROBLEMAS TURNO: A INTEGRANTES: Mamani Bolívar
Yanarico Lidia
Huaracha Willian
Saavedra Vilca
Flores Luis
Sacsi Jonny
Sonco
Ancco Joel
Quispe
Santos Abel AREQUIPA- 2014
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to printcon this document fromlíquida Scribd, you'll 1. Un vaporizador In seorder alimenta una mezcla de hexano (70 %) y aceite first need to download it. de girasol (30%) a un flujo másico de 10000 kg/h. Del vaporizador se obtendrá una corriente en fase vapor de flujo V y composiciones y 1 para el hexano (95 %) y y 2 para el aceite (5 %). También se extraerá una corriente en fase líquida Cancel Download And PrintSi se sabe que el equilibrio de flujo L y composiciones y x 2(aceite). x 1 (hexano) de fases se puede correlacionar por la ecuación K=y 1 /x 1. Considerando que el equipo opera en estado estacionario, formule:
a. Un balance de masa global tomando en cuenta las corrientes de alimentación, líquida y vapor de salida. b. Un balance para el hexano en el vaporizador c. Un balance para el aceite en el dispositivo d. Un balance calórico, en función de las entalpías de cada una de las corrientes. SOLUCION
BALANCE DE MATERIA
Balance global F=V+L 10000 = V + L Balance parcial para el hexano
Print document In order to print this document from Scribd, you'll first need to download it. Balance parcial para el aceite Cancel Download And Print BALANCE DE ENERGIA
El sistema en estudio se encuentra en estado estacionario
Entonces
∑ ∑ Ingresa F y sale V y L
2. Estime el costo del vaporizador del problema anterior. Se tiene como referencia el precio de un vaporizador del año 96 de acero comercial de 7000 kg/h. El vaporizador operará a 10000 kg/h, y se construirá de acero inoxidable 304. El factor del material es de 1,75. La relación de índices de costos del año 2005 respecto al del año 96 es de 1, 57. SOLUCION EQUIPO Evaporador Evaporador N= 1.75
AÑO 1996 2005
CAPACIDAD 700 Kg/h 1000 Kg/h
MATERIAL Acero comercial Acero inox. 304
Print document Precio de
In order to print this document from Scribd, you'll first need to download it.año 96 capacidad 700 referencia evaporador
Kg/h = 2000 $
( ) Cancel
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( ) Este precio corresponde a un equipo de 1000 Kg/h en el año 1996 Por tanto el precio de un equipo de misma capacidad para el año 2005 será:
3. Si se disponen de los siguientes costos de equipo en el año de 1995 para una planta de 700 kg/hora de producto. Los costos disponibles son puestos en puerto Alemán. Los costos dados en miles de dólares son: reactor, 9; intercambiador de calor, 4; extractor, 6; decantador, 1.5. En el proceso se requieren 2 reactores en paralelo y tres etapas de extracción/decantación en serie. El índice de costos se estima por la ecuación Índice = 8,63 * Año – 16835. a. Calcular los costos FOB actuales para una planta de 900 kg/año. b. Estimar los costos actuales puestos los equipos en puerto Peruano. c. Aproximar los costos de instalación de los equipos. d. Determinar cuál sería el KIF para esta planta SOLUCION
Print document In order to print document AÑO from Scribd, you'll COSTO DEthis EQUIPOS (1995) first need to download it.
EQUIPO
Reactor Cancel Intercambiador de Calor Extractor Decantador
COSTO (MILES DE DOLARES) 9 Print Download And 4 6 1.5
CANTIDAD 2 1 3 3
Determinación de los índices Índice = 8.63 * Año - 16835 = 8.63 * 2014 – 16835 = 545.82 Índice = 8.63 * Año - 16835 = 8.63 * 1995 – 16835 = 381.85 INDICE 1995 2014
AÑO 381.85 545.82
A. Calcular los costos FOB actuales para una planta de 900 kg/año Formula:
( ) ( )
Capacidad A = 700 kg/hora de producto Capacidad B = 900 kg/ hora de producto. N = 0.6
EQUIPO Reactor Intercambiador de calor Extractor Decantador
Costo de equipos año 2014 CANTIDAD COSTO UNITARIO 2 1
14958.42 6648.19
3 3
9972.28 2493.07
COSTO TOTAL
29916.85 6648.19 29916.86 7479.21
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In order to print this documentlos fromequipos Scribd, you'll B) Estimar los costos actuales puestos en puerto peruano. first need to download it. Según la Superintendencia Nacional Aduanas el costo del equipo puesto en puerto peruano es:
And Print CIF = Download 1.8 * FOB
Cancel
Costo CIF año 2014 CANTIDAD COSTO UNITARIO
EQUIPO Reactor Intercambiador de calor Extractor Decantador
2 1 3 3
26925.156
COSTO TOTAL
11966.742 17950.104 4487.526
53850.312 21540.1356 53850.312 13462.578
C) Aproximar los costos de instalación de los equipos. El costo de instalación de los equipos se calculó en base al texto del ing. Felipe Miranda diseño y evaluación de procesos tabla 4.5 COSTO DE INSTALACIÓN = COSTO DEL EQUIPO * 0.39
EQUIPO
Costo de instalación de equipos año 2014 CANTIDAD COSTO UNITARIO
Reactor Intercambiador de calor Extractor Decantador
COSTO TOTAL
2 1
10500.8108 4667.02938
1820.14146
3 3
7000.54056 1750.13514
21001.6217 5250.40542
21001.6217
D) Determinar cuál sería el KIF para esta planta El KIF para procesos liquido-solido en base al texto del ing. Felipe Miranda diseño y evaluación de procesos tabla 4.5 KIF = 4.13 * COSTO TOTAL DE LOS EQUIPOS
Print document In order to print this document from Scribd, you'll Costo CIF año 2014 first need to download it.
EQUIPO
Cancel Reactor
COSTO TOTAL
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Intercambiador de calor Extractor Decantador Precio total de los equipos
53850.312 21540.1356 53850.312 13462.578 142703.338
KIF = 142703.338 * 4.13 KIF = 5589354.7859 dólares asumiendo el costo de los equipos en puerto peruano.
4. Una planta de polímeros tiene un costo de materia prima de 2 $/kg y los costos de los insumos, en $/kg, son: A = 5; B = 12 y C = 4. Las cantidades, expresadas en kg, a emplear por kg de producto son: MP = 1,3; A = 0,3; B =0,1; C = 0,2. Calcular el costo de materia prima para manufacturar 700 TM de producto. En cuánto varía el costo de materia prima si se reemplaza el insumo A por un insumo D que cuesta 3,5 $/kg y se requieren 0,4 kg/kg de producto. SOLUCION
MP A B C
COSTO $/Kg 2 5 12 4
Kg/Kg PRODUCTO 1.3 0.3 0.1 0.2
Para la producción de 700 TM de producto determinamos el costo de MP
Entonces:
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In order to print this document from Scribd, you'll first need to download it. Cancel Download And Se repite el cálculo anterior para cada uno dePrint los insumos usados en la producción
MP A B C TOTAL
COSTO $/Kg 2 5 12 4
Kg/Kg PRODUCTO
$
1.3 0.3 0.1 0.2
1 820 000 1 050 000 840 000 560 000 4 270 000
Para determinar el nuevo precio de la MP se utiliza la misma inversión por pero el nuevo costo del nuevo insumo por lo tanto: MP D B C TOTAL
$/Kg j 3.5 12 4
Kg/Kg PRODUCTO 1.3 0.4 0.1 0.2
$ V 980 000 840 000 560 000 4 270 000
Si:
Entonces
Por lo que con este valor podemos calcular el precio de la materia prima
Print document In order tode print this document Entonces la variación precio será: from Scribd, you'll first need to download it.
Variación = 2.0769 2 = 0.0769 $ –
Cancel And Print 5. Estime el capital invertido fijo Download en una planta productora de colorantes naturales que producirá 100 TM anuales. El costo de los equipos de una planta semejante, pero de 140 TM anuales, en el año 1999 fue de 85 mil dólares. Realice todas las suposiciones necesarias.
A B
TIEMPO (AÑOS) 1999 2012
CAPACIDAD (TM/AÑO) 140 100
COSTO ($) 85000 X
INDICE 390.6 520.9
Utilizando la fórmula de Estimación de Costos: N = 0.6
( ) ( ) () () Costo B = $ 92632.7 Para determinar el valor de KIF, como en la planta se procesan sólidos y líquidos; tenemos: KIF = 4.13 x Costo B KIF = 4.13 x 92632.7 KIF = $ 382572.9