Proyecto Baez Sulfuro de Sodio 1 (2)

[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO]

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

DISEÑO DE PLANTAS INDUSTRIALES Ing. Rodolfo González Báez “Producción de Sulfuro de Sodio a partir de Sulfato de Sodio”

Integrantes del equipo: Castillo Juárez Jesús Enrique García Valles Ezequiel Reséndiz Garduño Iván Felipe Grupo: 5IV92

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Introducción El sulfuro de sodio es el compuesto químico con la fórmula Na2S, o más comúnmente la Na2S9H2O hidrato. Ambos son sales solubles en agua incoloros que dan soluciones fuertemente alcalinas. Cuando se expone al aire húmedo, Na2S y sus hidratos emiten sulfuro de hidrógeno, que huele a huevos podridos.

Se utiliza sobre todo en la industria de pulpa y papel en el proceso kraft. Se utiliza en el tratamiento de aguas como un agente eliminador de oxígeno y también como un precipitante de metales, en la industria fotográfica para proteger soluciones de revelado de la oxidación, en la industria textil como un blanqueador y como un agente de decloración y en el comercio de cuero. Se utiliza en la producción de productos químicos de caucho, tintes de azufre y otros compuestos químicos. En este trabajo tiene el fin de exponer todos los pasos necesarios para llevar a cabo la construcción de una planta industrial el cual tiene el fin de producir 4 toneladas diarias de sulfuro de sodio. Se desarrollaran desde las cotizaciones de los equipos así como el estudio de mercado, el cual determinara la viabilidad de la planta así como el tiempo de recuperación de la inversión la adquisición de equipos y los requisitos gubernamentales a cumplir. Además de incluir los diagramas de proceso, el diagrama de bloques y el diagrama de instrumentación y tuberías, así como especificaciones de motores y el balance de materia prima y productos del proceso.

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Justificación

El proyecto abarca el diseño de una planta de Sulfuro de Sodio con todos sus servicios y etapas debidas para su correcto levantamiento y operación.

Se hicieron estudios de mercado para las diferentes áreas de oportunidad y posible expansión en la industria del papel, cuero y textil, Se diseñaron equipos industriales con base al balance de materia propuesto con base a la demanda del producto, Se realizaron cotizaciones de diferentes proveedores, Se analizó un estudio financiero para la rentabilidad del negocio.

La información que se incluye en este documento y “Anexos” acerca de diseño Civil, Mecánico y de Seguridad Ambiental e Industrial, así como las compras e instalación de los equipos; se consiguió de diferentes fuentes verídicas: Asesoría técnica de diferentes empresas, cotizaciones formales, INEGI, etc…

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OBJETIVO GENERAL Determinar la factibilidad de la creación de una planta que produzca sulfuro de sodio de 60 a62% de pureza para comercializarlo. OBJETIVOS ESPECIFICOS · Realizar un estudio técnico acerca de los proceso de producción del sulfuro mediante la reducción del sulfato de sodio con “coque”. · Realizar un estudio financiero y de mercados a nivel nacional con el fin de determinar la factibilidad de la creación de la empresa. · Realizar y conocer adecuadamente los procedimientos legales y normativos exigidos por el fondo emprender para obtención del capital.

MARCO TEÓRICO El sulfuro de sodio es amarillo, es una hojuela sólida con un olor sulfuroso (huevo podrido), es usado en la industria de la celulosa y el papel y del cuero para remover cabello del cuero. El sulfuro de sodio puede ser utilizado en la producción de pigmentos y colorantes. También puede ser usado en la manufactura de otros químicos, metales o en mínimo en los procesos de minerales, y desperdicios de aguas, suelos y procesos de tratamiento de lodos.

Tabla 1 propiedades del sulfuro de sodio

Densidad Aparente Punto de Fusión Punto de Ebullición Solubilidad el agua pH Flasheo

43.8-50 lbs/ft3 (700-800 kg/m3 ) aprox. 194ºF (90ºC) aprox. 329ºF (165ºC) 160 g/L @ 68ºF (20ºC) 12.9 (10 g/L @ 68ºF (20ºC)) Non- flamable

SEGURIDAD 4


La exposición del sulfuro de sodio puede causar severa irritación en la piel, ojos, y tracto respiratorio. El sulfito de sodio puede provocar una sensibilización (desarrollar una reacción alérgica). Respirar polvo de sulfuro puede agravar el asma u otra enfermedad pulmonar y causar dolores de cabeza, mareos, náuseas y vómito. La ingestión puede causar quemaduras en la boca. La sobreexposición puede causar muerte. El sulfuro de Sodio es extremadamente corrosivo y tóxico. La descomposición del sulfuro de Sodio o su reacción con ácidos puede producir sulfuro de Hidrógeno. Los síntomas de inhalación comprenden dolorosa conjuntivitis, dolor de cabeza, náuseas, mareos, tos y casos extremos edema pulmonar y posible muerte. La ingestión del sulfuro de Sodio, una base fuerte, puede causar severas quemaduras en la membrana mucosa. La hidrólisis por los fluidos gástricos libera sulfuro de hidrógeno tóxico. El contacto con la piel puede producir serias quemaduras cáusticas con inflamación dolorosa y posible destrucción del tejido. Contacto con los ojos puede causar inflamación, lagrimeo y dolor. Un contacto severo puede causar destrucción del tejido.

APLICACIONES Se utiliza sobre todo en la industria de pulpa y papel en el proceso kraft. Se utiliza en el tratamiento de aguas como un agente eliminador de oxígeno y también como un precipitante de metales, en la industria fotográfica para proteger soluciones de relevado de la oxidación, en la industria textil como blanqueador, como un desufurising y como un agente de decloración y en el comercio de cuero para la sulfitsation de extractos curtientes.

Se utiliza en la fabricación de productos químicos como un agente de sulfonación y sulfometilación. Se utiliza en la producción de productos químicos de caucho, tintes de azufre y otros compuestos químicos.

Se utiliza en otras aplicaciones, incluyendo la flotación de minerales, la recuperación de petróleo, conservante de alimentos, haciendo los tintes, y detergente. Sulfuro de Sodio es un ingrediente activo en algunos más de los productos de alivio de las uñas encarnadas de libre venta.

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] ESTUDIO DE MERCADO

DELIMITACION Y DESCRIPCIÓN DEL MERCADO Las industrias textiles, papel y cuero del país usan sulfuro de sodio importado para sus procesos lo que representa capital saliendo del país, y hablando de la industria del cuero y textil son de las más importantes del país. Industria del cuero: Las manufacturas de la curtiduría y del calzado mexicanas han sido hasta hoy industrias especialmente regionalizadas. La industria del calzado no solo representa una regionalización espacial dentro del territorio nacional sino que este concepto también se corresponde con el tipo de calzado que se produce. En consecuencia, Guanajuato representa en las industrias del cuero y el calzado el 45% a nivel nacional seguido de Jalisco, con un 18%, equivalente al lugar que ocupan conjuntamente el Estado de México y e l D.F. y los estados restantes representan el 19% faltante. Industria textil México es un país con una larga tradición textilera, tanto por los trajes típicos de las diferentes regiones, como por la industria establecida que ha llevado opciones de desarrollo a diferentes regiones; sin embargo, en los últimos años una parte importante de este sector ha sufrido una contracción debido al desplazamiento de la maquila de productos exportados a EUA por competidores de otros países, principalmente del sureste asiático y China. Según INEGI, la industria textil en su conjunto registró en 2031 un valor de ventas de productos manufacturados por $89,448 millones de pesos, un 2.38% del PIB manufacturero; y obtuvo ingresos provenientes de maquila por $23,163 millones de pesos.

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Ilustración 1 Establecimientos de confección en México en el 2014

Más de una tercera parte de las exportaciones dl sector provienen de Estados fuera de la Frontera con los Estados Unidos.

En el siguiente mapa se presentan los principales exportadores de prendas de vestir y textiles.

Ilustración 2 zonas donde se puede vender el producto final

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Industria papelera El valor de mercado del sector papelero y sus productos derivados es de $11,500 millones de dólares anuales. Lo anterior equivale al 6.3% del PIB manufacturero o el 3.3% del PIB industrial. El papel es un material indispensable que forma una industria nacional con un valor de 12 mil 600 millones de dólares anuales. Innovación, papel de piedra. Su base es el sulfuro de Sodio y carbonato de calcio, materia prima que le da mayor resistencia y durabilidad, se le conoce como papel de piedra, y de acuerdo con Edgar Weber, gerente comercial de KY Industrias, que distribuye KYStone Paper La industria del papel, en general, presenta un crecimiento promedio anual de 1.7% en su consumo aparente en los últimos 10 años. Los sectores más dinámicos son el papel para higiene personal y para empaque

Tabla 2 empresas dedicadas a la elaboracion del papel

APSA ACABADOS DE PAPELES SATINADOS Y ABSORBENTES BIO PAPPEL CECSO - CELULOSA Y CORRUGADOS DE SONORA COPAMEX FÁBRICA DE PAPEL POTOSÍ CELULOSA Y PAPEL DEL BAJÍO FABRICA DE PAPEL SAN FRANCISCO

Estado de México México D.F. Navojoa, Sonora - México San Pedro Garza, N.L. - México San Luis Potosí, S.L.P - México León, Guanajuato - México Mexicali, Baja California - México

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] ANÁLISIS DE LA DEMANDA De la ONU se obtuvieron los valores de importación y exportación de sulfuro de sodio en México, y para la determinación del tamaño de la planta se usaran los valores de importación. Tabla 3 Importación de Na2S en México (ONU)

Año 2010 2011 2012 2013 2014

Importació n Toneladas 1126.0 1418.3 954.5 1465.3 1864.5

Usando le método de mínimos cuadrados se obtiene lo siguiente: Año 2010 2011 2012 2013 2014

Importació n (y) 11260 14183 9545 14653 18645

x -2 -1 0 1 2 suma

log(y) 4.05 4.15 3.98 4.17 4.27 20.62

X log(y)

x2

-8.10 -4.15 0.00 4.17 8.54 0.45

4 1 0 1 4 10.00

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Mínimos cuadrados 12.00 10.00 8.00

Tonelaje

6.00 4.00 2.00 0.00

0

2

4

6

8

10

12

Años

G raficando los valores:

Ilustración grafico de mínimos cuadrados

Obteniendo así los valores de a=4.12 b=0.45

Y volviendo a calcular el tonelaje anual con los valores obtenidos de a y b se tiene lo siguiente: Tabla 4 valores de importación modificados

log y

Tonelaje 10


1 2 3 4 5

4.03 4.08 4.12 4.17 4.21

corregid o (y) 10800.9 7 11986.34 13301.8 0 14761.6 3 16381.6 7

Promediando los valores de tonelaje y dividiendo el resultado entre 320 que son los días que se prevé que trabajará la planta anualmente se tiene que la base de cálculo es de Produccion=42

toneladas diarias

El valor obtenido se le incrementa un 5% para cuando se diseñe la planta y equipos tener un poco de exceso y no trabajar con lo justo quedando una producción de 45 toneladas diarias. Sulfuro de sodio balance de materia Na 2 SO 4 +4 C → Na 2 S+ 4 CO …(1) Na 2 SO 4 +4 CO → Na 2 S+ 4 CO 2 … ( 2 )

Sumando los números los moles del reactivo limitante (sulfato de sodio) de ambas reacciones se procede a calcular las selectividades. Dividiendo los moles de reactivo deseado (sulfuro de sodio) entre el total de moles de reactivo limitante. S 1=S2=0.5 Afectando las reacciones por las selectividades y sumando ambas ecuaciones se obtiene lo siguiente.

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] 0.5 Na 2 SO 4 +2C →0.5 Na 2 S+2 CO 0.5 Na 2 SO 4 +2CO →0.5 Na2 S+2 CO 2 Na 2 SO 4 +2 C → Na2 S+ 2CO 2 … ( 3 )

PRESTAMOS BANCARIOS BANCO SANTANDER

   

Línea de crédito para Pymes y Empresas, continúa impulsando el crecimiento y desarrollo del sector. Plazo de financiación: 48 meses(2), a tasa fija y en pesos. Tasa Nominal Anual fija del 18% Financiá también bajo la modalidad leasing(3) Destinos: adquisición de bienes de capital y/o proyectos de inversión destinados a la construcción de instalaciones necesarias para la producción de bienes y/o servicios y la comercialización de bienes y servicios

HSBC Préstamo para adquirir bienes de capital, construir o ampliar instalaciones de su Empresa Mipyme necesarias para la producción y comercialización de bienes y/o servicios, para financiar sus cuentas por cobrar o para financiar capital de trabajo asociado a proyectos para Inversión Productiva. Con los préstamos de Producción Productiva de HSBC Usted accederá:

Mayor flexibilidad y agilidad Elija el plazo de pago que sea más conveniente para su negocio en forma inmediata.  Pago diferido: Usted puede optar por la contratación de su préstamo a un plazo de 36 meses, y comenzar a pagarlo a partir de los 12 primeros meses. Tasa Fija 18,00% TNA / 1,48% TEM (1 y 2)  Amortización en Pesos: Benefíciese amortizando su préstamo, optando por el plazo a 48 meses con tasa mixta en pesos. Tasa mixta (3 y 4) (*)

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] Requisitos

Líneas sujetas a condiciones comerciales y de contratación de HSBC. Línea de financiación de Capital de Trabajo y Descuento de Cheques de Pago Diferido  

Financie su capital de trabajo asociado a sus proyectos de inversión. (***) Financie sus Cuentas por Cobrar mediante el Descuento de Cheques de pago Diferido. 1) Bajo el supuesto de un Préstamo sin garantías (sola firma), sistema Alemán. CFT 18,00%. No posee gastos de otorgamiento. Los costos asociados de los seguros que sean requeridos de acuerdo a la naturaleza de la operación, tipo de empresa y a la compañía elegida, se informarán al momento del otorgamiento del crédito. (2) Bajo el supuesto de un Préstamo con garantías, sistema Alemán . CFT 18,90% (incluye gastos de otorgamiento del 1,50%, sin considerar otros costos asociados como por ejemplo seguros, cuyos costos se informarán al momento del otorgamiento del crédito, de acuerdo a la naturaleza de la operación, tipo de empresa y a la compañía elegida). (3) Bajo el supuesto de un Préstamo sin garantías (sola firma), sistema Francés, CFT 18,19% (tomando como base la Tasa Badlar bancos privados informada por BCRA el día 6/07/2015 -TNA 20,9375%). No posee gastos de otorgamiento. Los costos asociados de los seguros que sean requeridos de acuerdo a la naturaleza de la operación, tipo de empresa y a la compañía elegida, se informarán al momento del otorgamiento del crédito. (4) Bajo el supuesto de un Préstamo con garantías, sistema Francés, CFT 19,03% (tomando como base la Tasa Badlar informada por BCRA el día 6/07/2015 -TNA 20,9375%- gastos de otorgamiento del 1,50%, y sin considerar otros costos asociados como por ejemplo seguros, cuyos costos se informarán al momento del otorgamiento del crédito, de acuerdo a la naturaleza de la operación, tipo de empresa y a la compañía elegida). (5) Bajo el supuesto de un Leasing con opción de compra del 1,00% o Préstamo Prendario, sistema Francés. CFT 19,32% ( tomando como base la Tasa Badlar informada por BCRA el día 06/07/2015 -TNA 20,9375%- incluye gastos de otorgamiento del 2,00%, sin considerar otros costos asociados como por ejemplo seguros, cuyos costos se informarán al momento del otorgamiento del crédito, de acuerdo a la naturaleza de la operación, tipo de empresa y a la compañía elegida). (*) A los efectos del presente, no serán consideradas Mipyme aquellas que desarrollen alguna de las actividades incluidas en la sección k (intermediación financiera y servicios de seguro) y/o en el código 920 de la sección R (servicios relacionados con juegos de azar y apuestas) del Codificador de Actividades Económicas aprobado por la Resolución General N° 3.537 de fecha 30/10/13 de la Administración Federal de Ingresos Públicos y complementarias. (**) En las primeras 36 cuotas mensuales se aplicará tasa fija del 18,00% TNA y en las 12 cuotas restantes se aplicará tasa variable mensualmente calculada 13

[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] sobre Badlar Bancos Privados + 0,50%. El CFT está expresado en TNA (30 días) según normativa vigente. (***) Financiación de capital de trabajo de hasta un 20% del proyecto de inversión productiva- destinado a empresas Mipyme, según calificación vigente de la Sepyme – Secretaria de la Pyme y Desarrollo Regional del Ministerio de Industria de la Nación.

BBVA

Características 

Tipo de Crédito: Simple sin garantía y sin destino específico



Monto del Crédito: Desde $2,000 hasta 750,000



Plazo: Desde 36 meses hasta 60 meses



Intereses: Fijos



Frecuencia de Cobro: Quincenal o mensual



Tasa de interés anual desde 20% hasta 40% antes de IVA la cual se mantiene fija desde el momento de contratación, con pagos fijos y plazo fijo

Balance de materia Na 2 SO 4

2C

142

12

142 166

24

 peso molecular Peso real Total

Na2 S

2CO 2

78

44

78 166

88

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] En la parte de determinación de tamaño de producción se determinó que de producirán 45 toneladas al día de sulfuro de sodio, haciéndose 166.7 Kg por hora valor que será la basa de cálculo. Balance de materia con base de cálculo Na 2 SO 4 3413.4615 3990.38

2C



576.9231

Peso Total

Na2 S

2CO 2

1875 3990.38

2115.38

El cálculo anterior es una reacción ideal los cual no sucede, en la bibliografía menciona que la conversión al paso del sulfuro de sodio es del 75 %

Balance de materia REAL

Na 2 SO 4 4551.2821 5320.51

2C



769.2308 Peso Total

Na2 S 1875

2CO 2 2115.38

Na 2 SO 4 1137.82 1

C 192.307 7

5320.51

Las celdas de gris son los reactivos que no reaccionan debido a la conversión. ANÁLISIS DE LA OFERTA Para este análisis se realizó la recolección de datos mediante el uso de las llamadas (fuente primaria) y correos electrónicos con los almacenes que comercializan con sulfuro de sodio. Esto arrojó el resultado de tres empresas dedicadas a la distribución del producto.

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] Tabla 5 empresas distribuidoras de Na2S

Distribuidora de Sosa y Ácidos S.A. de C.V.: Somos proveedores de Sulfuro de sodioen Privada de las Magnolias # 63 Col. Condominio Industrial Santa Cruz de las Flores, Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco C.P. 45640. México. Raw Material Corporation S.A. de C.V.: Somos proveedores de Sulfuro de sodio en Miguel Hidalgo ext: 107 Col. Urbana Ixhuatepec, México, Edo. Méx. C.P. 55349. México. Tensioactivos: Somos un proveedor de Sulfuro de sodio en Prolongación Calle 16 ext: 86 Col. Industrial San Pedro de los Pinos, México C.P. 1180. México. Estas empresas abastecen a los almacenes comercializadores de sulfuro de sodio. Por este motivo, se tratará de convencer al cliente de que este nuevo producto es demasiado útil en la industria para fines diferentes. INGENIERIA DEL PROYECTO

ANÁLISIS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN El proceso productivo de la planta consiste en la producción sulfuro de sodio garantizando un de pureza entre 60-62%. El producto final se obtienen costales de 25 Kg, los cuales son distribuidos a toda empresa o taller que se puedan beneficiar de este para el desarrollo de muchos productos que son de gran utilidad. DESCRIPCION DEL PROCESO DE PRODUCCION El método a utilizar para la producción de sulfuro de sodio es la reducción de torta de sal (sulfato de sodio) con polvo de carbón a 900-100°C las reacciones son:

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] Na 2 SO 4 +4 C → Na 2 S+ 4 CO …(1) Na 2 SO 4 +4 CO → Na 2 S+ 4 CO 2 … ( 2 )

Para llevar a cabo estas reacciones se utilizan hornos de reverbero especialmente diseñados. Como el sulfuro sódico fundido es extremadamente corrosivo, el suelo de los hornos debe ser de alumita u otros ladrillos básicos, los hornos deben construirse cada 8-12 meses. El producto de la reducción del sulfato sódico por el carbón, llamado ceniza negra, contiene alrededor de 75% de sulfuro de sodio y 25% de cenizas y carbón no quemado. Se deja enfriar la ceniza negra, se tritura, se lixivia con agua y el líquido resultante se evapora. Por cristalización se obtienen cristales incoloros de sulfuro de sodio nona hidratados. Por evaporación de líquido a 160°C durante 4-6 horas en calderas de hierro fundido se obtiene una solución concentrada que contiene 60-62% de sulfuro de sodio. SERVICIOS Electricidad (diagrama unifilar).

Ilustración 3 Diagrama unifilar

DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO

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Carbón (Coke)

Horno

Quebrador

Dilución

Filtración

Sulfato de Sodio Concentraci ón.

Ensacado

Quebrador a

Solidificació n

Ilustración 4 diagrama de bloques del proceso

EQUIPOS Y ACCESORIOS REQUERIDOS PARA EL PROCESO Horno rotatorio: horno rotativo de la unidad es un cilindro que gira sobre cojinetes apropiados y tiene una leve inclinación con respecto a la horizontal. El suelo contaminado se introduce por un extremo del cilindro y se desplaza a lo largo de él debido a la rotación, el efecto de la carga y la pendiente del cilindro, descargándose en el otro extremo como producto descontaminado. El equipo está provisto de un quemador auxiliar, que es un dispositivo que permite realizar la reacción de combustión entre el combustible y el comburente de manera controlada y regulable, asegurando la aportación adecuada de ambos para conseguir la potencia calorífica especificada, y distribuyendo la zona de reacción (llamas) y la circulación de los productos de combustión de modo que se transfiera a la carga de material sólido contaminado, del modo más eficiente posible, todo el calor producido. Como combustible se usa gas natural, por tanto se trata de un quemador de gas, en concreto un quemador de premezcla a presión. Este tipo de quemador suele ser de premezcla total y los fenómenos a tener en cuenta son los de retorno y desprendimiento de llama.

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Ilustración 5esquema de horno rotatorio

Dimensionar un horno rotatorio para el proceso. Se requiere para ello, con una capacidad de 2.08 t/hora (2080 Kg/hora) de producto, 2,094 Kg/m3. Asúmase que el largo del horno es de 4m y el diámetro interior de 1.5 m. Kg h Kg Capacidad= =0.99 3 Kg m 2094 3 m 2080

2

Area interior=

π∗1.5 =1.7671m2 4

Velocidad del material dentro el horno El valor de 0.1 es criterio de diseño conocido como grado de llenado 0.99∗100 =0.1 60∗V ∗1.7671

V=

0.99∗100 m =9.33 60∗0.10∗1.7671 min

Velocidad de rotación n=

1.77∗36∗4∗1 =4.9467 rpm 2.29∗1.5∗15

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Si se considera que el grado de llenado sea del 10 %, la pendiente correspondiente sería del 4 %, es decir, de 2.29°. Determinación e integración de cargas Si se asume que el espesor de refractario es de 4" y el espesor de pared metálica de 3/8". Carga muerta:

(

( 38∗0.0254)∗7840+1.5∗1.10∗2094 )=45247.95 kg

P=π∗4∗ 1.95∗

Carga viva 0.1∗1.52∗4∗2094 Q1= =471.15 kg 4 Carga total Q=471.15 kg+ 45247.95 kg=45719.1 Kg Reacciones: 45719.1∗cos ⁡( 2.29) kg w= =11420.64 4 m Potencia requerida 11420.64∗0.10∗2.25∗4.9467∗0.06∗5.9569 x 10−4 P= =2.27 KW 0.2 3

Pm= ( 1.5∗sin ( 2.29 ) ) ∗4.9467∗4∗0.918=1.07 Kw Ptotal=3.2 Kw∗0.746=2.38 Hp ≈ 3 Hp

Trituradora de quijadas: A la trituradora de mandíbula también se le conoce con el nombre de trituradora de quijada. Es una máquina utilizada en la trituración llamada de primer nivel. La trituración de primer nivel es una trituración gruesa y media y las partículas trituradas que se obtienen no son tan finas como resultarían de otro proceso de trituración.

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] El campo que más utiliza a las trituradoras de mandíbulas es el de la producción mineral e industrial. Estos procesos requieren de una trituración media o gruesa y se aplica a materiales de hasta 320 Mpa de compresión.

Ilustración 6 trituradora de quijadas

Elevador de cangilones (diseño): Un elevador de cangilones es un mecanismo que se emplea para el acarreo o manejo de materiales a granel verticalmente (como en el caso de granos, semillas, fertilizantes, etc.). Sería el equivalente vertical de la cinta transportadora. El elevador de cangilones consiste en: 1. Un cangilón para transportar el material. 2. Una cinta o cadena para trasladar los cangilones y transmitir la potencia. 3. Algún medio para dirigir el movimiento. 4. Accesorios para llenar los cangilones y/o vaciar el producto, recibir el producto vaciado, mantener la tensión en el sistema y para el mantenimiento así como sistemas de seguridad. Diseñar las características que debe tener un elevador de cangilones que trasporta carbón y sulfato de sodio con una capacidad de 2080 kg/hr. Con una densidad de 2094.93 kg/hr. De tabla de diseño catalogo Maxilift inc. Tamaño cangilón: 5x4 Peso: 0.24 kg 21

[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] Capacidad bruta: 0.74 litros 2 peso de la carga= ∗volumen del cangilon∗densidad 3 2 kg peso de carga= ∗.00074 m3∗2094.93 3 =1.5502 kg por cangilon 3 m Para mover 2080 kg por hora se necesitan: 2080 kg /h =1341.76 cangilones hora ≈22 cangilones minuto ≈ 0.37 cangilones segundo 1.5502 kg Espaciado: Cangilones normales: paso=2∗h o 3∗h Altura del cangilón 105 mm entonces el paso 300mm Velocidad de desplazamiento v =0.37

cangilones mm m ∗300 mm=111 =0.111 seg seg s

Diámetro del tambor: R=

V 2 0.1112 = =0.0012 m g 9.8

D=2∗R=2∗0.0012 m=0.0024 m

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Ilustración 7 elevador de cangilones

Báscula Industrial: Una báscula industrial es un elemento de medición que determina el peso, el cual es una variable demasiado importante en el proceso de la planta. Con esta se pesan los costales de producto final.

Ilustración 8 balanza industrial

Tanque de dilución (diseño): Siguiendo la normatividad API650 para tanques atmosféricos. -Cálculo de tanque de dilución de un diámetro de 1.5 m y una altura de 1m para almacenar una solución de sulfuro de sodio con una densidad de 1.2065 g/cm3. De acero al carbón. V =π∗r 2∗h V =π∗0.752∗1=1.76 m3 A=π∗D∗h 2

A=π∗1.5∗1=4.7124 m

23

[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] Se usaran placas de 4´´x10´´=3.71m2 No placas=

4.7124 =1.2703 placas 3.71

Base del tanque 2

A=1.5∗1.5=2.3409 m No placas base=

2.3409 =0.6310 placas 3.71

Cálculo de presión hidrostática del líquido P=ρ∗h∗g P=7685.4 pa

Sumando la presión atmosférica debido a que es un tanque atmosférico se tiene la presión total. Pt=109010.4 Pa=16 psi 1 3 Espesor= + c= 4 16

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] Sumando las placad totales son 1.9 es decir 2 placas de acero al carbón de 4´´x10 ´´ de un espesor de un cuarto de pulgada.

Ilustración 9 tanque atmosférico

ZONAS Y ACTIVIDADES DEL PROCESO DE LA PLANTA DE PRODUCCIÓN 

Patio de recepción: Aquí se encuentra la materia prima disponible, donde los operarios la deben seleccionar adecuadamente y homogenizarla de acuerdo a los requerimientos.



Transporte de materia prima: En esta zona se traslada la materia prima desde el patio hacia el horno.



Horno (reducción): Aquí se realiza la reducción del sulfato de sodio. El operario siempre deberá realizar los procedimientos de manejo de cargas, supervisión de colada.



Transporte de colada y trituración: Aquí se utilizan los crisoles, en las cuales se deposita la colada de sulfuro de sodio. El transporte debe ser realizado por los dos operarios teniendo demasiado cuidado con el fin de evitar accidentes laborales. Para ser llevado a la trituradora de mandíbulas donde el operario deberá de controlar el equipo. 25




Dilución: Zona compuesta por tanque en donde se depositara el sulfuro de aluminio para llevar a cabo el proceso de lixiviación.



Filtración: Aquí la solución del tanque de dilución es a un filtro donde se separa la solución de sulfuro de sodio del carbón y ceniza que son sólidos insolubles.



Concentración: Zona donde se encuentran 7 tanques de concentración que calentados con los gases de combustión del horno evaporan el agua concentrando la solución de sulfuro de sodio.



Cristalización: proceso en donde la solución concentrando es enfriada para generar los cristales de sulfuro de sodio



Transporte del producto final: Los operarios se encargaran de transportar el producto terminado para almacenarlo.



Bodega producto terminado: Aquí se encuentra almacenado el producto terminado listo para la distribución. Los operarios transportan el producto desde la zona de ensacado hacia la bodega para almacenar el producto contando con técnicas de aprovechamiento de espacio y distribución.

MANTENIMIENTO DE EQUIPOS Y ACCESORIOS Hay que tener en cuenta que de los equipos a utilizar, los únicos que requieren de mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo son el horno de crisol, la báscula industrial. El mantenimiento de la báscula industrial es realizado únicamente por la empresa, además, esta debe permanecer calibrada con el fin de que las cargas sobre el horno siempre sean lo más precisas posibles. El crisol del horno, requiere de un cambio periódico dependiendo de su uso, ya que en este se acumula escoria en el revestimiento de la superficie metálica y lodo pesado no fundido, lo cual reduce su vida útil. El mantenimiento se realizara mensualmente en los fines de semana (con el fin de no parar la producción), y se tendrá en cuenta tres actividades de mantenimiento básicas como: mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo. MANTENIMIENTO PREVENTIVO

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] Este consiste en una serie de labores periódicas que buscan la correcta operación del sistema en cada uno de sus componentes mediante un control para prevenir fallos inesperados. Dependiendo del tipo de horno, y la fuente de calentamiento, dentro del mantenimiento preventivo diario se debe realizar:  Realizar chequeo de arranque.  Chequear las variables del proceso como temperatura, presión, etc.  Mantener el crisol libre de materiales indeseados.  Inspeccionar las líneas de combustible.  Inspeccionar el funcionamiento de la conexión a tierra. El mantenimiento preventivo mensual se debe realizar:  Ajustar las terminales eléctricas a los contactores y controles.  Examinar los elementos internos expuestos al calentamiento  Chequear todos los sistemas mecánicos.  Revisar el estado de los aislamientos. Dentro del mantenimiento preventivo semestral se debe:  Calibrar elementos de medición.  Revisar sensores.  Realizar un análisis a la combustión. Dentro del mantenimiento preventivo anual se debe:  Desmontar el sistema y realizar mantenimiento completo, reemplazando piezas desgastadas.  Chequear la condición interna y externa de aislamientos térmicos.  Desmontar el sistema del quemador para limpiar boquillas y ajustar atomización. MANTENIMIENTO PREDICTIVO El mantenimiento predictivo consiste en interpretar las variables principales de cada elemento que compone el sistema y predecir su vida útil en correcta operación. Dentro del mantenimiento predictivo se debe realizar:  Análisis vibratorio, resonancia.  Análisis metalúrgico.  Análisis energético.

FALLAS FRECUENTES En general, las fallas más frecuentes en hornos se presentan en: 27

[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO]   

Sistemas de ventilación. Quemadores. Aislamientos. LOCALIZACIÓN

MACROLOCALIZACIÓN La macro localización de la planta será en la ciudad de México (D.F /Zona metropolitana), ya que este sector se encuentra en un punto muy central del país, permitiendo una facilidad para la distribución del producto.

Ilustración 10 esquema de la zona metropolitana

MICROLOZALIZACIÓN: Tepotzotlán: Se encuentra a 40 kilómetros al noreste de la Ciudad de México a unos 45 minutos en coche por la autopista México-Querétaro. Se localiza en la parte central norte del estado de México, en las coordenadas 96° 53’45” (mínima) 98°55´ 50” (máxima) longitud oeste y 19°43´33´(mínima) 19°36´40” (máxima) latitud norte, a una altura de 1,300 metros sobre el nivel del mar. Su distancia aproximada a la capital del estado de México, Toluca, es de 60 kilómetros. Clima

Se clasifica como templado-sub.-húmedo, con lluvias principalmente en el verano y heladas en el invierno.

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] Tabla 6 condiciones climáticas de Tepotzotlán

Velocidad del viento Temperatura promedio

Precipitación 2.600-3.200

18-22°C

mm/año

1.4 m/s

Terreno en Parque Industrial

Ilustración 11 foto satelital del terreno

FACTORES RELEVANTES Arrendamiento Tarifas de servicios públicos Acercamiento a clientes Facilidad para realizar las actividades del proceso Facilidad de transporte

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OBRAS FÍSICAS Y DISTRIBUCIÓN EN PLANTA

OBRAS FÍSICAS En el terreno comprado se tendrán que realizar una serie de modificaciones las cuales son muy importantes para un excelente funcionamiento de la planta. Estas obras físicas abarcan construcción de la nave, lo que es pintura, embellecimiento del local y adecuaciones si es necesario. IDENTIFICACIÓN DE LAS ZONAS En una empresa o planta, las zonas de producción deben estar perfectamente definidas y además claramente identificadas. Para esto deben existir letreros donde se pueda leer claramente que parte del proceso se está realizando y también se puede utilizar colores que simbolicen cada etapa de producción. La identificación de las zonas de la planta de producción es la siguiente.  Almacenamiento: Color naranja.  Horno: Color rojo.  Trituración, dilución, concentración y ensacado: Color gris.  Administración: Color amarillo.  Zonas de transporte: Color Azul. Es importante también tener en cuenta que cada área debe tener delimitaciones de seguridad con el fin de evitar accidentes y además elementos y dispositivos estructurales para que su función sea adecuada.

Almacén

Administración

Trasporte M.P.

Horno

Trituración, dilución, concentración y ensacado 30 Trasp. Na2S


PERSONAL REQUERIDO Ilustración 12 esquema de distribución de la planta El personal requerido para la producción constara de dos operarios, los cuales rotaran en todas las zonas, por esta razón, es que los conocimientos de estos deben comprender cada una de las zonas. Cabe anotar que el ingeniero realizara supervisiones frecuentes del proceso. Es requisito que el personal tenga buenos conocimiento en cada área de trabajo y además que reciba capacitaciones por parte del ingeniero de la empresa. Los conocimientos que el personal debe tener van de acuerdo a la zona de producción y se describen en la tabla. Tabla 7 tabla de personal y requerimientos.

ZONA DE PRODUCCIÓN Almacenamiento de materia

CONOCIMIENTOS BÁSICOS Identificación de materiales y técnicas de organización y distribución Horno Conocimientos generales en fundición y manejo de hornos Trituración, dilución, concentración y Conocimientos generales en procesos ensacado Y manejo de variables Almacenamiento producto final

Conocimientos distribución y organización

generales

en

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POLÍTICA AMBIENTAL Procedimientos Estándar de Operación

Según la NOM-085-SEMARNAT-2011-PROFEPA no existe alguna restricción por la disposición de los gases liberados de CO 2 del horno rotatorio durante la reducción del Sulfato de Sodio Son gases inertes, incoloros, inodoros e insípidos. Los gases inertes no reaccionan en condiciones normales. No arden ni soportan la combustión. Si desplazan el aire, pueden provocar asfixia en atmósferas confinadas o poco ventiladas. El argón y el dióxido de carbono son más pesados que el aire y se acumulan en las zonas bajas. El nitrógeno forma aproximadamente el 78% de la atmósfera y el argón el 1%.

Manipulación 1. Todos los manejos con sulfuro de sodio pueden generar polvos, vapores, o aerosoles deben llevar se a cabo en un lugar de trabajo adecuado con una campana para sustancias químicas, guantes u otro adecuado dispositivo de contención para reducir posibles exposiciones de inhalación. Si las actividades de trabajo no pueden ser realizadas bajo una ventilación local, entonces el trabajador debe ponerse en contacto con el Departamento de Salud Ambiental y Seguridad para consideraciones de protección respiratoria. 2. El equipo de Protección Personal deben ser usados todo el tiempo para prevenir contacto con los ojos y la piel. El requerimiento mínimo del equipo de protección personal son lentes de seguridad con protección lateral, bata de laboratorio, guantes. Los guantes sugeridos para el trabajo es nitrilo resistente. 3. Estar seguros de inspeccionar todo el equipo de protección personal antes de ser usado. 4. Se debe asignar un área en el laboratorio para la campana de sustancias químicas para manipular únicamente sulfuro de sodio. Todo el equipo y equipo de protección personal debe permanecer en esta área designada

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] 5. Tener buenos procedimientos de limpieza. Todos los materiales contaminados con sulfuro de sodio deben estar en el contenedor de residuos peligrosos. 6. El laboratorio debe estar equipado con estación lava-ojos y regadera de emergencia. 7. Siempre practicar una buena higiene en el laboratorio. Manos limpias, cara, cuello y antebrazos frecuentemente. Lavarse las manos después de comer y no comer o fumar en el laboratorio. 8. Cualquier cantidad de sulfuro de sodio derramado debe reportarse inmediatamente como un importante evento de derrame.

Almacenamiento 1. El sulfuro de sodio debe permanecer almacenado en recipientes herméticamente cerrados en la campana de sustancias químicas. 2. No almacenar este material con materiales incompatibles. Materiales anhidros inflaman espontáneamente en el aire. Oscurece a exposición de aire o luz. Se descompone bajo la influencia de humedad, agua y ácidos para formar sulfuro de Hidrógeno. Reacciona con ácidos formando sulfuro de Hidrógeno, reacción violenta con carbón, N,Ndiclorometilamina, y O-nitroanilina. Una vez húmedo el material puede auto-inflamarse al aire seco. Reacciona con el agua para formar una base fuerte. Reacciona de forma violenta con ácidos, aluminio en polvo, oxidante, y sales de Diazonio. Soluciones acuosas son incompatibles con anhídridos orgánicos, acrilatos, alcoholes, aldehídos, sales de mclorobencenodiazonios, cresoles, alilos, caprolactamas, dicloroetilenos, isocianatos, cetonas, glicoles, nitratos, fenoles y acetato de vinilo. Ataque a metales ligeros como aluminio y acero 3. El área de almacenamiento de este material debe estar etiquetado con la apropiada etiqueta de comunicación de peligro. 4. El recipiente de contención secundaria debe estar etiquetado de la siguiente manera: nombre de la familia química completa, palabras de advertencia de peligro, cancerígeno 5. Debido a la naturaleza peligrosa del material solo cantidades mínimas del material deberán ser compradas y almacenadas

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Desperdicios 1. Todo el desperdicio de sulfuro de sodio deberá ser colectado en un contenedor compatible sellable y dispuesto al desperdicio peligroso 2. Todo el material residual y enjuague con agua de los recipientes vacíos de este material debe ser recogido y dispuesto a desperdicios peligrosos. 3. El agua de enjuague para la descontaminación del equipo de protección personal no-desechable debe ser recogido y dispuesto a los desperdicios peligrosos 4. Todo el material desechable contaminado con este material debe estar en disposición con los desperdicios peligrosos. 5. La disposición del drenaje para cualquiera de estos materiales está estrictamente prohibida.

Prevención de la contaminación y optimización de procesos La prevención de la contaminación, produciendo de manera mas eficiente y limpia mediante cambios o mejoras a los procesos involucrados, sin nuevos sistemas de captación de emisiones, es hoy la mejor manera de evitar la contaminación que produce una planta de fundición. Minimización de residuos Los elementos claves para generar un correcto plan de minimización de residuos están relacionados con la iniciativa, compromiso y participación de todos los que trabajan en la planta. Fundamentalmente, estos tipos de planes involucran cuatro actividades principales: · Concientización y participación de los trabajadores · Mejora de los procedimientos de operación · Capacitación de los trabajadores · Mejora en la programación de los procesos · Plan de minimización en el horno (dosificación de insumos)

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TRÁMITES Y ORGANIZACIÓN TRAMITES DE FUNCIONAMIENTO A continuación se un resumen de los obstáculos burocráticos y legales que debe superar una persona que dese abrir un negocio en Estado de México para constituir e inscribir una nueva empresa en Estado de México, además del tiempo y los costos de establecimiento que se asocian a estos trámites. Examina los procedimientos, tiempo y costo implicados en el lanzamiento de una sociedad comercial o industrial en Estado de México de hasta 50 trabajadores TRAMITES TRIBUTARIOS 1 Permiso de uso de denominación o razón social por la Secretaría de Relaciones Exteriores (SRE) en Estado de México Es un trámite federal y puede ser presentado por el notario público, en las instalaciones de la delegación estatal de la Secretaría de Relaciones Exteriores (SRE) en Estado de México o vía Internet. La tarifa se encuentra en la Ley Federal de Derechos vigente. El pago del trámite se hace en cualquier institución bancaria o por transferencia electrónica. Es necesario presentar la solicitud SA-1 o un escrito libre con los datos solicitados. Si se presenta antes de las 11:00 a.m. el permiso se entrega el mismo día, o al día siguiente en caso de presentarse después de esta hora. Posterior a la notarización de la escritura constitutiva en Estado de México, el fedatario o empresario tiene que presentar el Aviso de uso de denominación para dar a conocer a la SRE del nombre utilizado. Este trámite tiene un costo adicional de MXN 235 y si no se presenta antes de los primeros seis meses de funcionamiento se deberá pagar una multa de MXN 1,280. 2 Notarización de la escritura constitutiva en Estado de México Una vez recibida la autorización del nombre de la compañía en Estado de México, el fedatario público (notario o corredor en Estado de México) redacta los estatutos de la sociedad. Los socios fundadores deben proporcionar sus datos generales y presentar identificaciones oficiales. El costo corresponde a los honorarios del notario en Estado de México los cuales varían entre MXN 6,000 y MXN 10,000. 3 Inscripción de la escritura constitutiva en el Registro Público de la Propiedad y del Comercio del Estado en Estado de México La inscripción de una sociedad mercantil en Estado de México en el Registro Público de la Propiedad y del Comercio (RPPyC) es un trámite estatal que tiene como finalidad dotar de personalidad jurídica y dar fe al acto de constitución de la empresa en Estado de México. Este trámite puede realizarse en el módulo del 35

[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] Registro Público ubicado en el Centro de Apertura Rápida de Empresas (CARE) del Municipio de Estado de México. El costo se puede consultar en la Ley de Ingresos del Estado de Estado de México e incluye el pago por calificación MXN 59 y el pago de inscripción MXN 475. 4 Solicitud e inscripción de la sociedad en el Registro Federal de Contribuyentes (RFC) en Estado de México Este es un trámite federal que puede presentarse en la Administración Local de Servicios al Contribuyente (ALSC) en Estado de México, o a través del fedatario público autorizado para el uso de inscripción por medios remotos. El tiempo que se calcula para este trámite en Estado de México fue el que corresponde al registro en la ALSC. En la ALSC existe un módulo exclusivo de atención empresarial en Estado de México al que puede acudirse sin necesidad de cita y obtener el RFC directamente. 5 Obtener la licencia de funcionamiento en Estado de México Puede tramitarse en el Centro de Apertura Rápida de Empresas del municipio de Estado de México. Las empresas de bajo riesgo obtienen la licencia en tres días. Es necesario contar con la licencia de uso de suelo en Estado de México. 6 Inscripción al Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) en Estado de México Este es un trámite federal que se realiza en la subdelegación administrativa del IMSS. Se presentan los formatos AFIL 01, CLEN y AFIL 02, para el alta de al menos un trabajador en Estado de México. Puede hacerse una pre-alta por Internet. 7 Registro de la compañía para el Impuesto Sobre Nómina (ISN) en Estado de México La compañía se inscribe en el padrón estatal para el pago del Impuesto Sobre Nómina (ISN). Se tramita en la Secretaría de Hacienda del Gobierno del Estado de Estado de México o en el Centro de Apertura Rápida de Empresas en Estado de México directamente en el mostrador. El impuesto es de 2% sobre nómina en Estado de México. 8 Registro al Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI) en Estado de México Es un trámite federal exigido en la Ley de Información Estadística y Geográfica. Sin embargo, en la práctica muchas empresas en Estado de México no lo cumplen sin dar lugar a sanción. El formato de registro se puede descargar en http://www.inegi.gob.mx y se puede enviar por correo electrónico, fax o entregarse en las oficinas de coordinación estatal del INEGI. 36

[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] 9 Inscripción al Sistema de Información Empresarial (SIEM) en Estado de México De conformidad con la Ley de Cámaras Empresariales y sus Confederaciones, publicada el 20 de enero de 2005 en el Diario Oficial de la Federación (DOF), el registro en el Sistema de Información Empresarial (SIEM) es un trámite federal. Todos los comerciantes e industriales, sin excepción y obligatoriamente, deberán de registrar y actualizar anualmente cada uno de sus establecimientos. El formato de inscripción solicita los siguientes datos: razón social, nombre comercial, domicilio, giro, nombre del representante legal, números de teléfono, fecha de inicio de operaciones, número de personas que laboran, capital aproximado y copia de Registro Federal de Contribuyente (RFC). En algunas ocasiones los promotores visitan los establecimientos para realizar el cobro y entregar el engomado. Su costo anual se determina de la siguiente forma: Tarifas para la industria: a. 1 ó 2 empleados MXN 150; b. 3 a 5 empleados MXN 350; c. 6 ó más empleados MXN 670; Tarifas para comercio y servicios: a. 1 ó 2 empleados MXN 100; b. 3 empleados MXN 300; c. 4 ó más empleados MXN 640. CONSTITUCIÓN JURÍDICA DE LA EMPRESA ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL Para las actividades necesarias de la planta de fundición de aluminio, se requiere el siguiente personal.   

Un ingeniero Químico industrial Un administrador de empresas Seis operarios

EQUIPO DIRECTIVO El equipo directivo lo conforman el Ingeniero Químico Industrial y el Administrador de Empresas LINEAS DE AUTORIDAD El administrador de empresas tendrá a su cargo la dirección administrativa, el área de personal y la compra de materiales. El Ingeniero Químico Industrial se encargará del sistema de producción, de la investigación, de la capacitación de operarios y de los planes de mantenimiento a la maquinaria de la planta de producción.

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA Gerente general

Área de producción

Área Adm inistrativa

Ingeniero (gerente)

Adm inistrador

Operarios

Ilustración 13 Organigrama de la planta

FUNCIONAMIENTO DE LA ORGANIZACIÓN GERENTE GENERAL INGENIERO PERFIL: Profesional universitario con carreras afines a la Ingeniería Química Industrial, con conocimientos en el área de materiales, buenas relaciones personales, trabajo bajo presión y manejo de personal; además que sea bilingüe. FUNCIONES: El ingeniero es la persona encargada de supervisar todo el proceso productivo de la planta, capacitar el personal de trabajo, realizar los programas de mantenimiento de la maquinaria, realizar el control de calidad e investigación y desarrollo para el mejoramiento continuo. Es la persona encargada de tomar las decisiones dentro de la empresa, planear, organizar, dirigir y controlar todas las acciones tanto de recurso humano como la parte financiera de la planta de fundición, además velar por el buen funcionamiento de la misma. ADMINISTRADOR PERFIL DEL CARGO:

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] Profesionales universitarios con carreras afines a la administración de empresas, ingeniería industrial y mercadeo, con excelentes relaciones interpersonales, liderazgo, creatividad, habilidad para la toma de decisiones y capacidad de riesgo. FUNCIONES: Desarrollar los programas de mercadeo y comercialización de los productos; su principal responsabilidad será obtener la captación y fidelidad de los clientes, con una atención personalizada. También llevará los asientos contables, el kardex, las cuentas por pagar y cobrar, en fin todas las actividades contables. OPERARIOS PERFIL: Profesionales técnicos con conocimientos relacionados a procesos, habilidad en manejo de herramienta, versatilidad, agilidad y trabajo bajo presión. FUNCIONES: Se deben encargar de la clasificación de la materia prima, manejo adecuado el horno y supervisión de los equipos y variables de proceso, almacenar de manera adecuada el producto final. También deben estar dispuestos a realizar el mantenimiento requerido a la maquinaria de la planta cuando el ingeniero lo requiera. RECURSOS FISICOS NECESARIOS PARA ACTIVIDADES ADMINISTRATIVAS Equipo de oficina: Computador Muebles y enseres: Escritorio y sillas Gastos de organización SERVICIOS PRESTADOS POR LA PLANTA FICHAS TÉCNICAS DEL PRODUCTO Realizar una ficha técnica del producto en donde se especifica el peso, volumen, rangos de contenido de sulfuro y posibles aplicaciones con el fin de brindar confiabilidad en el cliente. Cuando se entregue el producto al cliente, a este se le dará algunas especificaciones sobre las cuales pueden ser las aplicaciones más apropiadas; también este tendrá la posibilidad de reclamar si es necesario. SERVICIO A DOMICILIO Para manejar una política de distribución atractiva con el fin de penetrar en el mercado, es necesario ofrecer al cliente un excelente servicio de entrega puerta a puerta, si el producto es requerido en cantidades considerables. 39


VENTA POR UNIDADES En la planta de fundición habrá atención al público para posibles compradores de los productos brindando una excelente atención y calificada asesoría. ASESORIA TÉCNICA Con los conocimientos del ingeniero químico industrial de la planta, se podrá prestar asesoría al cliente para que este de un manejo adecuado del producto y obtener confiabilidad y fidelidad por parte de este. PRODUCTO El producto ofrecido por la planta serán Sacos de polipropileno con Liner interno de Polietileno y sello hermético de 25 Kgs de sulfuro de sodio garantizando un porcentaje de pureza entre 60ª062% con el fin de que estos sirvan como materia prima para procesos posteriores. CLIENTES Los sacos de sulfuro de sodio van dirigidos a toda empresa, planta o taller que lo requieran como materia prima o comercialicen con este producto, ya que a partir de este se pueden obtener otros productos. El producto comercializado por la planta será suministrado a cualquier empresa, planta o taller que requieran de este como materia prima para sus actividades comerciales.

PRECIOS DE VENTA DE LOS PRODUCTOS La distribuidora de sosa y ácidos da el kilogramo del producto a $54 pesos lo cual el costal de 25 kg cuesta $1350 pesos. Cabe mencionar que estas empresas antes mencionadas compran a grandes cantidades el producto consultando con empresas chinas Guangzhou Sheng Wang Company Ltd. China (Continental) vende la tonelada a 475 USD, dando así el precio de $7.90 pesos por kilogramo de producto. 40

[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] ANÁLISIS DE PRECIOS Y PROYECCIÓN DE VENTAS El análisis de precios es la piedra angular en toda clase de negocios, ya que permite no solo la obtención de resultados satisfactorios, sino evitar que la empresa cometa errores en la fijación de los precios y que esto derive en un resultado negativo. En términos generales, el precio se puede establecer por debajo o por encima de la competencia o ser igual a ella. El precio del producto final en una planta se determina con base en: Costos directos (Materia Prima e Insumos) Costos indirectos (Energía, Agua, Combustible, etc...) Gastos de administración y de ventas Margen de utilidad Calidad del sulfuro de sodio que depende de las impurezas que contiene. Precios de la competencia y referencias de los mercados internacionales. Realizando un análisis con respecto a los precios manejados en el mercado, se concluye que para la planta es asequible el ingreso al mercado con precios flexibles y acordes sin obtener pérdidas, ya que no solo se manejarán precios muy interesantes y de fácil adquisición, sino también alta calidad, con tecnología de punta, ofreciendo siempre lo mejor en toda la gama de productos. En cuanto a las condiciones de pago, se manejarán dos modalidades: a contado con descuentos por pronto pago, y a crédito con facturas de 30, 60 y 90 días. Se manejarán precios que compitan en el mercado, muy atractivos, ya que estarán un poco por debajo de los ofrecidos por la competencia, permitiendo a la planta acceder a nuevos clientes con mayor facilidad. A la hora de comercializar, hay que tener en cuenta los factores que influyen en su precio. El precio está condicionado, además, por los diferentes reactivos que se usan para su fabricación. También hay que tener en cuenta que el sulfuro de sodio está sujeto a la cotización del dólar diariamente.

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ESTUDIO FINANCIERO INVERSIÓN FIJA INVERSIONES EN OBRAS FÍSICAS Inicialmente el local será arrendado, por esta razón, las inversiones en obras físicas solo se representan en la adecuación del mismo como se muestra en la tabla Tabla 8 costos fijos

c Costo a unitario(pesos) $ 1 2,500,000.00 $ 1 5,000,000.00 $ Horno de rotatorio 1 300,000.00 trituradora de $ quijadas 2 100,000.00 Elevador de $ cangilones 2 200,000.00 $ bomba centrifuga 2 2,000.00 $ banda trasportadora 3 12,000.00 $ Filtro prensa 1 100,000.00 Tanques de $ concentración 7 80,000.00 $ Tanque de dilución 1 70,000.00 $ computador 3 3,000.00 $ Escritorio 2 300.00 $ Sillas 5 150.00

Detalle de inversion Terreno Nave industrial

maquinaria

Equipos de oficina

TOTAL Costo afectado por el 50% como medida de gastos imprevistos

Costo Total(pesos) $ 2,500,000.00 $ 5,000,000.00 $ 300,000.00 $ 200,000.00 $ 400,000.00 $ 4,000.00 $ 36,000.00 $ 100,000.00 $ 560,000.00 $ 70,000.00 $ 9,000.00 $ 600.00 $ 750.00 $ 9,180,350.00 $ 13,770,525.00

COSTOS DE PRODUCCIÓN

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] Tabla 9 costos de producción

Cantidad Kg

Matrial Sulfato de sodio

Costo unitario (pesos) $ 4551.28 7.12 $ 769.23 9.91 $ 10000 7.67

Coque Combustible

Costo total (pesos) $ 32,416.04 $ 7,623.07 $ 76,700.00 $ 116,739.11 $ 39,224,339.61

TOTAL Costo anual de produccion

COSTOS INDIRECTOS Tabla 10 costos indirectos

Detalle Electricidad agua Papeleria salarios

costo mes $ $ $ $ TOTAL

10,000.00 5,000.00 6,000.00 1,500,000.00

costo total (anual) $ 120,000.00 $ 60,000.00 $ 72,000.00 $ 18,000,000.00 $ 18,252,000.00

PUNTO DE EQUILIBRIO Tabla 11 punto de equilibrio

Precio Venta 50 Coste Unitario 3 Gastos Fijos 2,000,0 Mes 00 Pto. Equilibrio 42,553 $ Ventas 2,127,6 Equilibrio 60 Q Ventas $ Ventas Costo Variable Costo Fijo Costo Total Beneficio

0 0 0 2,000,000 2,000,000 -2,000,000

21,277 1,063,830 63,830 2,000,000 2,063,830 -1,000,000

42,553 2,127,660 127,660 2,000,000 2,127,660 0

63,830 3,191,489 191,489 2,000,000 2,191,489 1,000,000

Para alcanzar el punto de equilibrio debes vender 42553.191 unidades mes

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Como puede observarse empieza a ver ganancias a partir de 42553 kilos del producto generando así un proceso viable y si genera ganancias. Y comparado con el precio del mercado 54 pesos por kilogramos es un precio competitivo e ideal para crecer en el mercado y en un futuro producir más ampliando la planta o haciendo otra. 4,000,000 3,000,000 2,000,000 Ventas ($)

1,000,000 0 Costo Variable Costo Fijo Beneficio 0 21276.59574468085 42553.191489361699 63829.787234042553 -1,000,000

$ Ventas

-2,000,000 -3,000,000 Cantidad (Q)

Ilustración 14 grafica punto de equilibrio

NOTA. Todos los cálculos hechos en las cotizaciones, costos de equipos, de materia prima y punto de equilibrio se tomaron los valores económicos del día 13 de diciembre de 2015, con un costo del dólar a 17.40 pesos mexicanos. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES Al llevar a cabo este trabajo se demostró de una manera sencilla todo el desarrollo que se debe llevar a cabo para el diseño y la construcción de una planta en este caso sulfuro de sodio a partir del sulfato de sodio, desde el estudio del producto, la demande de este, competencia, mercado, maneras de producción, diseño de equipos necesarios, tramites gubernamentales, personal, mueblería y papelería, compra de inmuebles y construcción y/o mantenimiento. Demostrando los campos que debe de conocer el Ingeniero Químico Industrial egresado de la EISIQIE para realizar un trabajo eficaz y por ende que genere utilidades. El tamaño de producción de la planta se determinó de acuerdo a la importación que requiere México del producto, ya que, la demanda es más grande y la empresa no cuenta con la capacidad económica de satisfacerla totalmente.

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[PRODUCCIÓN DE SULFURO DE SODIO] Un adecuado plan de mantenimiento garantiza una producción eficaz, la cual es la que garantiza el sostenimiento y los ingresos de la planta. Se trató de seleccionar la menor cantidad posible de personal así como los equipos más convenientes para laborar en la planta, con el fin de generar menos costos de producción y lograr una mejor utilidad para el proyecto. El análisis de precios debe ser realizado cuidadosamente y que permite no solo la obtención de resultados satisfactorios, sino que evita que la empresa cometa errores derivando en un resultado negativo.

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47

Equi po

HP20102

No. de circui to de contr ol 20102

Tipo de circuito de control

Variab le medid a

Variable controla da

Variable manipul ada

Cerrado Retroaliment ado

flujo

flujo

flujo

flujo

flujo

flujo

Agente de control

Recomie nde un sensor

Principio de funcionami ento

Modo de control

Banda proporcio nal

Tipo de controla dor

Gases de combustin les

turbina

proporcio nal

ancha

Agua

turbina

proporcio nal

ancha

Transmiso r de presión diferencial Transmiso r de presión diferencial Transmiso r de presión diferencial Transmiso r de presión diferencial Transmiso

Movimiento generado en las aspas por la velocidad de un fluido y generan una señal eléctrica Movimiento generado en las aspas por la velocidad de un fluido y generan una señal eléctrica Se basa en la presión ejercida por el liquido Se basa en la presión ejercida por el liquido Se basa en la presión ejercida por el liquido Se basa en la presión ejercida por el liquido Se basa en

PAA303

30301

Cerrado Retroaliment ado

TC401

40101

Cerrado retroaliment ado

nivel

nivel

flujo

Mezcla de agua y sulfuro

TC402

40201


nivel

nivel

flujo


TC403

40301


nivel

nivel

flujo


TC404

40401


nivel

nivel

flujo


TC-

405-

Cerrado

nivel

nivel

flujo

Mezcla de

Tipo de siste ma

Acci ón de la válvu la

Característ ica de la válvula

inverso

direct o

inver sa

lineal

inverso

direct o

inver sa

lineal

On/off

No aplica

inverso

direct o

inver sa

Apertura rápida

On/off

No aplica

inverso

direct o

inver sa

Apertura rápida

On/off

No aplica

inverso

direct o

inver sa

Apertura rápida

On/off

No aplica

inverso

direct o

inver sa

Apertura rápida

On/off

No aplica

inverso

direct

inver

Apertura

48

405

01

retroaliment ado

agua y sulfuro

r de presión diferencial

la presión ejercida por el liquido

o

sa

rápida

49

Proyecto Baez Sulfuro de Sodio 1 (2)

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