IN S T IT U T O P O L IT E C N IC O N A C IO N A L

E S C U E L A S U P E R I O R D E INGENIERIA Q U I MICA

E INDUSTRIAS E X T R A C T I V A S

“ DISEÑO DE UNA PLANTA PARA OBTEN ER ETANOL A PARTIR DE MELAZAS EN CD . VALLES, S .L .P . ”

T E S I S

Q U E P A R A O B T E N E R E L T I T U L O D E

I N G E N I E R O Q U I M I C O I N D U S T R I A L

P R E S E N T A

M A C A R I O H E R N A N D E Z V A Z Q U E Z

MEXICO, D. F. 1988

IN S T IT U T O P O L IT E C N IC O N A C IO N A LESCUELA SUPERIOR D E INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

D I V I S I O N D E S I S T E M A S D E T I T U L A C I O N t -74/88"C IN C U EN TEN A R IO DE LA ESCUELA SU PER IO R DE M E D IC IN A "

M éx ico , D. F„ a 20 d e a b r i l d e 1988.

A l(lo s) C. P ascm te fs l. C a rre ra : G en e ra c ió n :MACARIO HERNANDEZ VAZQUEZ I . Q . I . 1969-1977P r e s e n l e .

M e d ía n le la p re sen te s j h a c e d a su cono c im ien to q u e o-'o D iv is ió n a ce p ta q u e e lC. |ng. . IN O C EN C IA .C A ST ILLO T£RAN ..........................................................................se a o r ie n ta d o r

e n e l T em a d e Tesis q u e p ro p o n e r u/st3d(es) d c io r r o l'a r com o p-ueba e s c r ita en la opc iónT E S IS .Y E y A H P H .O W ...................................... bajo el

titulo y contenido siguiente':

" D l íh S O DE UNA P LA Ñ IA TARA OBTFVER ETANOL A P A R T IR DE MELAZAS EN CD . V A L L E S , S . L . P . "

RESUMEN IN IRO DUCC ION

I . - BASES DE D IS EÑ O I I . - DIAGRAMAS

I I I . - E S P E C IF IC A C IO N E S DE LOS EQ U IPO S I V . - D IS T R IB U C IO N DE LA PLANTA V .- ARRANQUE

V I . - CONCLUSIONES B IB L IO G R A F IA

Se con cede p la z o m áx im o d e un a ñ o p a ra p re se n ta r lo a re v is ió n p o r e l J u ra d d .

- V ' < iD R . RAFAEL JORRES R 9 ? ^ S ............................. . I N G . .IN O C feN ffiLQ 'X A ST IL JJ Í \ lKRAN .

El JEFE DE LA DIVISION DE SISTEMAS DE TITULACION

IN G . F R A N C I^ ^ G U N E S ^ MORENO.EL SUBDIRECTOR TECNICO

AL INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

POR HABERME BRINDADO .LA OPORTUNIDAD DE £STA PROPiSION

CON TODO CARINO A LA E. S. I. Q. I. E.

A LAS INSTITUCIONES EDUCATIVAS QUE CONTRIBUYERON A MI

FORMACION PROFESIONAL.

CON RESPETO, ADMIRACION Y AGRADECIMIENTO A LOS INGENIEROS

TERESA QUEVEDO SAINES

INOCENCIO CASTILLO TERAN

JORGE IBARRA OLVERA

RUBEN LBMüS 0ARRON

ERIC SOSA CHICATTI

SU AYUDA PARA REALIZAR ESTA TESIS.

CON INMENSA GRATITUD Y CARIÑO A:

Mis Padres:

Sra. Maria Vázquez. Vda. de Hernández.

Sr. lorenzo Hernández C.(A su memoria.)

A mis Hermanos:

Sr. Jerónimo Hernández V.

Sra. Gregoria Hernández V.

S n t a . Carmela Hernández V.

Sra. Evangelina Hernández V.(A su memoria)

A mi esposa y mis hijos:

Sra. Qnedelia Ortiz de Hernández.

Juan Carlos Hernández Ortiz

Ma. del Carmen Hernández Ortiz

Alma Delia Hernández Ortiz .

A MIS FAMILIARES.

A MIS AMIGOS.

I N D I C E

RESUMEN ..............................................................................................................................................................1 - 2

INTRODUCCION ........... ...................................... 3-4

CAPITULO I

BASES DE DISEÑO ............................................ 5-45

CAPITULO II

DIAGRAM AS ....................................................................................................................................................... 4 6 - 4 9

CAPITULO III

ESPECIFICACIONES DE LOS 03UIPOS ................. 50-52

CAPITULO IV

DISTRIBUCION DE LA P L A N T A ..................................... 53-58

CAPITULO V

A R R A N Q U E ..................................... 59-71

CAPITULO VI

CONCLUSIONES ................................. ..................72-73

T E M A PAG.

BIBLIOGRAFIA..... ...................................... 74-75

"DISEÑO DE UNA PLANTA PARA OBTENER ETANOL A PARTIR DE

MELAZAS EN CD. VALLIS, S.L.P."

1

RE5UMÜN

El presente trabajo tiene como objetivo diseñar una planta para la

obtención de etanol a partir de melazas de caña, producido como sub -

producto en los ingenios.

Se parte de la información básica del proyecto, debe contener los -

siguientes rubros: función de la planta, tipo de proceso, capacidad —

especificaciones de materia prima, abastecimiento, especificaciones —

del producto, envasado y condiciones atmosféricas.

Eh la obtención de etanol, establece la clasificación de tres seo -

ciones principales en su proceso: materias primas, fermentación y des

tilación.

Se especifica los diferentes tipos de equipo utilizados en este —

proceso, partes y características de los materiales de construcción, -

instrumentación, condiciones de operación, de acuerdo con el material

en el proceso.

El balance de materia explica la secuencia de cálculos, para llevar

a cabo en cada una de las corrientes del proceso en donde halla cambio,

fase o masa siguiendo el diagrama de proceso y resumido en las hojas —

de especificaciones.

Posteriormente se hace la distribución de la planta, en función de -

las áreas más importantes y de mayor movimiento; como son: Principio --

de la integración de conjunto, de la mínima distancia recorrida, de ---

circulación ó flujo de materiales, del espacio cúbico, de la satisfa£

ción de la seguridad y de la flexibilidad. Así lograr una distribución

más efectiva con menos costo e inconvenientes.

Manual de operación ó arranque, prevee los siguientes factores como

son: materiales de construcción, en función de códigos y estándares, —

metodología de fabricación etc. Factor humano-técnico, organización, -

especialidades y entrenamiento del personal, éstas consideraciones es

importante al poner en servicio la planta.

2

Finalmente se establecen las conclusiones por el presente diseño,—

las ventajas presentadas y los métodos expuestos en este trabajo; fue

ron seleccionados debidamente y analizados en el diseño de los mismos,

al permitir tomar caminos más cortos que reducen pérdidas de tiempo —

y disminuyendo los costos de operación.

Analizando todo lo propuesto se puede decir que instalando una plan

ta de ésta naturaleza, puede tener beneficios colaterales; crear fuen

te de trabajo y se abate en algo el gran problema de México que es el-

desempleo, ya con este tipo de planta resulta muy factible para el d£

sarrollo de la comunidad.

INTRODUCCION.3

Como se sabe, México cuenta con importantes recursos de hidro

carburos, sin embargo, éste es un recurso ao renovable; y del uso

que se le dé en la actualidad depende en gran parte el futuro anar-

gétieo del país.

Además el creciente interés por el desarrollo de la Biomgenie-

rla se ha manifestado principalmente en los Países desarrollados,

incluso en aquellos que también son grandes Productores de hidro

carburos ,

México reúne condiciones muy favorables para el desarrollo de

ésta Tecnología, ya que cuenta con subproductos que no son apro

vechados en su totalidad .

La ventaja de producir alcohol etílico; vía fermentación es que

los azúcares por ser de origen agrícola (caña de azúcar, subpro

ductos de ésta, papas, cebada etc.) son recursos renovables.

Por eso, al seleccionar la industria azucarera mexicana para

implementar el desarrollo de nueva Tecnología no se ha hecho al

azar, los desperdicios o productos residuales generados por ésta

industria son en extremo valiosos para otras industrias como la

farmacéútica o la alimenticia.

AREA DE APLICACION " BIOINGENIERIA '■

La aplicación de la Bioingeniería a la producción de Etanol a

partir de Melazas de caña, es una opción excelente para el aprove

chamiento de éstos productos con el fin de obtener otros; de alto

valor agregado, obteniento una mayor utilidad.

La Bioingeniería es una ciencia que va hacia el futuro, los avan

ces que se ha logrado a últimas fechas, la han puesto a competen

cia con los procesos clásicos de " Síntesis - Químicas " Las cua

les se basan en compuestos por lo general derivados del Petróleo.

Al elaborar este proyecto se adoptó un ófden consecutivo en los

capítulos y formular la información adecuada, para establecer bases

de diseño.

4

Por otra parte los equipos y accesorios para el transporte de flirí

dos se tuvieron conceptos claros;hechos en la actualidad por las té£

nicas es factible que fallen los equipos o sus partes por problemas

en su fabricación, por averías en el transporte, por un mal montaje y

por una construcción .inadecuada.

Lo ideal es lograr que los defectos de la construcción se encuen—

tren y corrijan antes de que los constructores abandonen la planta^

la detección a tiempo de los problemas evitará pérdidas de tiempo en

los arranques.

Se espera que el presente estudio de éste diseño sea tomado en cuen

ta, lo que permitiría al país ocupar un lugar en el desarrollo indu£

trial.

C A P I T U L O I

B A S E S D K D I S E Ñ O

BA5 £3 Díi DI3J(0.

Las mieles mcnstalizables que se obtienen como subproducto

de la elaboración de azúcar de caña, son las sustancias que por -

fermentación se transforman en alcohol etílico.

La fermentación alcohólica, es conocida desde hace miles de

años, ya que la biblia menciona el uso de bebidas alcohólicas que

producían la embriaguez, en la mitología encontramos a BACO, como

dios menor del vino y los placeres.

La fermentación comenzó como una ciencia en 1857 cuando Luis

Pasteur descubrió que era resultado de la acción de microorganis

mos específicos. La fermentación como industria comenzó en los

inicios del siglo veinte, con la producción de enzimas microbia

nas, ácidos orgánicos y levaduras. SI uso comercial de las técni

cas de fermentación se desarrolló notablemente durante los prime

ros 30 años de este siglo ; por 1925, el 85$ de todos loa solventes industriales usados en los Estados Unidos de América fueron produ

cidos por fermentación.

Sin embargo, para fines de la Segunda Guerra Mundial el Petró

leo era barato y abundante. Muchos procesos químicos de producción

que se basaban en la fermendacíón fueron reemplazados por procesos

sintéticos basados en el petróleo crudo. Como resultado en 1545 , -

solamente el 2596 de los solventes industriales en los .Estados Unidos fueron producidos por fermentación; y esta cifra disminuyó aún

más, hasta el 1 56 en 1950.La fermentación continuó siendo utilizada por la industria -

farmaceútica que estaba siendo establecida en los cincuentas y se

sentas, murhos procesos aún en esta industria fueron transformados

a rutas de "síntesis" orgánica, debido a que las reservas de mate

ria prima química eran baratas y esto desplazó económicamente a -

la fermentación.

En 1950, las investigaciones sobre los constituyentes fundar-

mentales de la vida se intensificaron.

6

ai 1966, el código genético completo fué establecido} y los

génes hablan sido químicamente sintetizados. La recombinación

del DITA demostró que la ingeniería genética era posible que

existía el potenciál para la colonación, en bacterias de cual

quier génes. Así que los génes podrían ser hechos a la medida

y producidos en masa. A partir de entonces ha aumentado inte

rés y entusiasmo de generar por el potencial de microorganis

mos manipulados genéticamente; y su empleo en la elaboración

de productos oue nunca se pensaron posibles.

La fermentación puede ser definida como el proceso de cre

cimiento de una colonia de microorganismos en un medio nutri

tivo para elaborar un producto necesario y iltil.

Existen en la actualidad tratados especializados sobre la

fermentación alcohólica.

7

La planta está dividida en tres secciones:

Sección "I" . -

Materias Primas.

1,1 .- Tanque de melazas, estos tanques son de gran capacidad

que alcanzan hasta 1000 m^ .

1.2.- Acido sulfúrico se recibe en límite de batería.

1.3 .- Costales de nutrientes, estos son sulfatos y fosfatos

de amonio paira alimentar a las bacterias.

Sección '•II" . -

Fermentación.

2.1.- Tanque para hidrolización de melazas, tanque de hierro

comercial provisto de un agitador de paletas.

2.2.- Clarificador,es del tipo dorr-oliver y en él se van a

separar los lodos contenidos en le melaza proporcionan

do una descarga continua de mosto clarificado a SO'^C —

aproximadamente, por el fondo se descarga periódicamen

te el lodo sedimentado.

2.3«- Cambiador de calor, para enfriar la miel del clarifica

dor de 80'0 a 20°C .2.4.- Tanoue de dilución de melazas, tanque de hierro comercial

al cuál se van a alimentar los nutrientes, Sulfatos y fos

fatos de amonio.

2.5.- Tanque del bioreactor, material de acero inoxidable, pro

visto de un serpentín para mantener la Temperatura cons

tante y provisto de nnlltiples controles para regular las

condiciones del proceso.

DESCRIPCION DEL PK0CJ330

8

2.6.- Tanques Prefermentadores, son de acero inoxidable de me

nor capacidad que el bioreactor, donde ae realiza la siem

bra de bacterias.

2.7.- Centrífuga, elimina sólidos del mosto fementado y la bacte

ria utilizada, el tipo de centrífuga a utilizar es impor—

tanta.

Sección "III"

Destilación.

3.1 .- Columna de destilación, la columna de destilación de platos,

los platos constan de cachuchas burbujeadoras.

3.2.- Cambiador de calor, el cambiador de calor para enfriamiento

del alcohol destilado.

3.3.- Cambiador de calor, para calentar los fondos de la columna.

OPERACION DB LA PLANTA.

El campo de tanques de melaza, se bombea la melaza al tanqueg

de fiidrolización, en donde se ajusta la solución a un P de 5 , -

utilizando un promedio de 1 .1 litros de H^SO^ por tonelada de - miel. De éste tanque se obtiene el material necesario para iniciar

el cultivo en los prefermentadores. La ¡nasa restante pasa al cla

rificador en donde se separan los lodos contenidos en la melaza -

por la parte inferior, por la parte media se extrae la miel; que

está a su vez, a ser alimentada a un cambiador de calor, para dis

minuir su Temperatura de 80°C hasta 20°C , la salida del cambia

dor se conecta al tanque de dilución, al cuál también se alimen

tan los nutrientes y el agua tratada; para la dilución. La masa-

total se envía al bioreactor.

El material aue sale de los prefermentadores, también es en

viado por otra línea »1 bioreactor, para iniciar la fermentación.

9

.El producto del bioreactor, es pasado a través de una centrí

fuga, para eliminar los lodos y la bacteria utilizada y para

evitar incrustaciones en la columna de destilación.

Este entra a la columna de destilación, en la cual se ob

tiene finalmente el alcohol etílico de 96°, por la parte supe

rior; y por otra parte las vinazas como residuo en la parte -

inferior.

10

Sitidad Federativa,"San Luis Potosí".

Ingenio ,"Plan de Ayala".

ANALISIS DE MERCADO.

Años ................. 1984 .................. 1985 ..................

Ton. días Ton/dias Ton. días Ton/días

35,605 159 223.93 34,250 154 222.4

Años ................. 198b ................

Ton. días Ton/día

38,596 179 215.62

Con los datos anteriores se estima cómo sería la producción ae

los años 1987 y 1988 . Para lo cuál se hizo el ajuste de la cur

va originada por los años 19B4 , 1985 y 1986 ......................

Niim. x y Análisis:- Regresión exponencial.

1 1984 223.93 Y = ln . A eñx

2 1985 222.4 ln Y = ln A - Bx

3 1986 215.62 A = EXp (LRA) = 4.4 x 101S

B = LRB = - 0.01890

COR = - 0.9384

Utilizando la ecuación, se estimó en el ano 1987 y 1988 el resultado es lo siguiente:

M m . x y .........

4 1987 212.4 38 Ton/día

5 1988 208.459 Ton/dla

11

Utilizando un promedio de los 5 anos tenemos que la producción

promedio del ingenio es de, 216.569 Ton/día por lo cuál se hace la

siguiente estimación:

Producción normal = 217 Ton-melaza/día

Producción de diseño = 1.38 x 217 = 299.46 Sf 3 OO Ton/día Producción mínima = 217 - 0.1 (217) = 195-3 Ton/dla

Para los días de laboración en el ingenio se procede en la mis

ma forma como en la producción:

Niim. Años Días Análisis:- Regresión

1 1984 159 y = A Bx2 1985 154 A = IRA = - 196863 1986 179 B = LR3 = 10

COR = 0.7559

Utilizando la ecuación de regresión lineal, se estimó que el ano

1987 y 1988 el resultado es lo siguiente:Núm. Años Días

4 1987 184

5 1988 194Realizando un promedio con los 5 años se tiene un resultado de,

174 días/ano.

14

INFORMACION BASICA DEL PROTESTO.

Punción de la Planta.-

La planta se diseüa para producir etanol a par

tir de las melazas residuales del proceso

de elaboración del aztícar provinientes de

un ingenio.

Tipo de Proceso.-

Es por medio de fermentación anaeróbica de me

lazas residuales utilizando, bactena-zymomonas

mobilis, las melazas previamente clarificadas y

tratadas para su esterilización, el mosto fer

mentado es centrifugado para la recuperación de

la bacteria. A continuación se somete a destila

ción fraccionada; obteniendose etanol de 96° Gl.

y la mezcla residual conocida como vinazas.

Capacidad .-

Producir 60,712 litros de etanol al ala.

Especificaciones de materia Prima .-

Melazas, ácido sulfúrico, sulfato de amonio, fosfa

to de amonio.

Especificaciones del Producto.-

Alcohol etílico de 9 6 ° G l . » estado de agregación

liquido.

15

MELAZA.-

Miel final incristalizable que se obtiene como

subproducto de la fabricación de azúcar de cana.

Su contenido de azúcares totales varía entre

50 y 55$ (incluye azúcares totales, sacarosa y azúcares reductores).

Su denBidad oscila entre 1.34 y 1.44 Kg/1.

se debe controlar adecuadamente el contenido de

azúcares, su acidez, contenido de sólidos totales

y cenizas para efectos de dilución y el cálculo

de balance de materiales.

NUTRI ENT ES. -

Oomo nutrientes se entienden las sales químicas

necesarias para la alimentación de las levadu

ras, Sulfato de amonio (NH^)2 30^ , fosfato de

amonio (NH^)^ PO^ deben ser de alta pureza.

ACIDO SULFURICO.-

Se utiliza el ácido sulfúrico concentrado de 98$

de pureza comercial . El objeto se su uso es re-g

guiar ei P y precipitar las sales del calcio.

LEVADURA, .-

Se considera, materia nrima , es cultivada en me

dios adecuados ae desarrollo en el laboratorio,

en donde se tiene cuidado f;ue las sepas no su

fran contaminación de otros microorganismos. La

especie aue más ha sido usada es la Sacharomyces-

Cerevisiae.

RESUMEN DE MATERIAS PRIMAS.

16

Pero actualmente se ha. encontrado que las bacterias

Zymomonas raobilis y Thermoanaerobacter - Bthanolicus pueden

ser más eficientes, por lo cuál en éste proyecto se utiliza

ra la bacteria Zymomona-mobilis.

Esta fué encontrada en los vinos de palma y en la bebi

da mexicana llamada Pulque, en una bacteria termofilica, y

fué comprobada de ser los fermentadores más eficientes.

17

MBLAZAS.-

ai la fabricación del azúcar de cana o de remolacha

el principal subproducto son las melazas comerciales, resi

duo de color oscuro que resulta después de extraer la mayor

cantidad posible de azúcar cristalizable.

Se obtienen estos jarabes oscuros, de olor a azúcar

quemado en la faoncación del azúcar fcti bruto y en el proce

so de su refinación. También se obtienen melazas invertidas

o de alta Presión, melazas mixtas y melazas de desecno.

Las melazas comerciales oe cana y de remolacha son

las llamadas melazas negras o prietas, se da particularmen

te ésta denominación a las melazas finales de la producción

de azúcar de caña que provienen del líquido madre de la ter

cera cristalización, ai la refinación del azúcar de caña se

obtiene melaza de refinería, la cual al filtrarse da el ja

rabe de refinería ó jarbe de barril.

La materia prima a utilizar en el proceso serán las

melazas prietas o negras cuya composición varían segdn las

localidades, las condiciones del suelo, clima y los métodos

de fabricación.

La composición química de las melazas aparece en la

siguiente tabla.

COMPONjNTS COMPOfíKNTí¡S_

Agua 20 Gomas solubies- -Xilanas.

2

Total de- -sólidos. 80 Acidos libres 2

Azúcares — Acidos combinados 3

Sacarosa 32 Cenizas -

Glucosa 14 Sílice, SiOg 0.5

Levulosa 16 Potasa, KgO 3-5

Sustancias Nitrogenadas

— Cal, CaO 1.5

Aiummoides 0 . 3 Magnesia, MgO 0.1Amidas(asparagina) 0 . 3 Acido f o sfón- 0.2

rrC O •

Aminoácidos (ácido . „ . .. „ .... , 1.7 Acido Sulfiin- , r

aspártico) l.oco .Acido Nítrico 0.15 Cloro 0.4

18

COMPON J3NT5S _$ COMPON¿WT.ES J6

Amoniaco 0.02 Sosa,óxido desodio, óxido

0.2

férrico.

Bases iánti- cas .

0.3 Otras sustancias 0.23nitrogenadas.

HLas melazas de caña son ligeramente ácidas con un P de

5.5 a 6.6 y tienen da on 14 $ a 25 $ de hidratos de carbono co

mo azúcar invertido, pero carecen de rafinosa (hidratos de car

bono, azúcares).

El rendimiento de melazas por tonelada de cana es de apro

ximadamente 2.7$ , pero está influenciado por un ntlmero de fac

tores Que pueden variar dentro de un amplio rango (2.2 a 3*7).

La gravedad especifica de xas melazas varía entre 1.39 a

1.49 (1.43 en graJL.) , un galón pesa 11.7 a 12 libras , (1.402

a 1.438 ÍCg/1. ) .

La viscosidad es también muy variable y muestra variados

cambios con diferentes Temperaturas y concentraciones (Grados-

Brix). La influencia de la Temperatura se indica por la ecua

ción de Frenkel .B

Log.N = Log A ♦ -jjj-

N= Viscosidad dinámica

T = Temperatura absoluta (°£)

A,B = Constantes.

La influencia de la concentración pu>4de ser indicada por

la ecuación de Kaganoff.

Log N = Log G D -J5ó_b

b = grados B n x de solución

C , D = constantes

La viscosidad se da generalmente en Cps a 20°C y a una di

lución de 50 °Brix, ésta es la viscosidad dinámica absoluta,

pero algunas veces la unidad de viscosidad cinemática es elo

stoke (lera /seg.) , es usado, el cual es la viscosidad ab

soluta dividida por la densidad de la melaza.

La viscosidad cinemática ae expresa con más frecuencia

en términos de; segundos, saybolt, universal (s.s.u.) o en

segundos, Redwood # 1 , para obtener :

19

V = 0,00?2 (ssu) 1.8(ssu)

Se dan en la tabla los valores de las constantes para

las melazas de caña negra de 5 orígenes diferentes, aclaran

do que los valores obtenidos son indicativos.

VISCOSIDAD DE MELAZAS NáGRAS.

Melazas con Brix

5.5.U. a

5.5.U. a

55°C

99°C

Melazas Diluldas- con grado s - B n x

5.5.U. a 99°C

5.5.U. a 38°C

5.5.U. a 55°C

86 86 89 90

600 590 5900 11700

210 190 1900 5300

70 70 70 70

1900 570 1400 960

550 240 460 400

270 90 240 210

Calor específico de melaza = 0 . 5 cal/Kg-°C

Gravedad específica = 1.43

PH = 6 Agua = 14 $

SuBtancia a secar (sólidos) = 86 $

Total de azúcar invertido = 77 $

Total de = 0.15 $

.Total de Cenizas =

» 2.5 *

A C I D O S U L F U R I C O

< »2so, )

El producto considerado dentro de la norma Nacional Mexica

na, se clasifica en los siguientes tipos y grados de calidad.

a) Grado de calidad "A" reactivo analítico.

Grado de calidad "B" técnico.

Grado de calidad "C" electrolítico.

b) Segundo grado de calidad, único.

Grado de calidad "A" comercial.

Especificaciones

Físicas .-

Densidad relativa a, 4°C a 18°C = I.834O ,Densidad absoluta a, 25°C = 1.8255 g/cm^

Organolépticas . -

El ácido debe presentar una apariencia de líquido oleoso in

coloro, claro y opalescente.

Identificación . -

El ácido sulfúrico puro es un líquido incoloro,que sus diso

luciones acuosos dan reacción ácida al papel tornasol , cuando se

mezcla con una solución de cloruro de Bario se produce una preci

pitación blanco insoluble en ácido.

Propiedades Físicas y Fisicoquímicas del ácido sulfúrico Pu

ro.

Punto de Fusión = 10.49 °C

Punto de Ebullición = 340 °C

Viscosidad a 25°C ----------- 19.7 Centipoises

Calor latente de fusión ----- 10.847 K-j/mol

Calor de formación a 25°C ------- --810.418 K-j/mol

Energía libre de formación a 25°C — ------ -690 K-j/mol

Entropía normal a 25°C = 157 J A “®ol

20

21Capacidad calorífica molar ia 25°C = J A -mol .

Solubilidad «n agua fría — ---- - Soluble en todas Proporcioner

Solubilidad en agua caliente --- Soluble en todas Proporciones.

Densidad del ácido sulfúrico a diferentes concentraciones y Tem-

g/cm ,

Conc.$ 15°C 20°C 25°C

90 1.8198 1.8144 1.8091

91 1.8248 1.8195 1.8142

92 1.8293 1.8240 1.8188

93 1.8331 1.8279 1.8227

94 1.8363 1.8312 1.826095 1.8388 1.8337 1.828696 1.8406 1.8355 1.830597 1.8414 1.8364 1.8314

98 1.84-11 I.8 3 6 1 I.831O99 1.8393 1.8342 1.8292

100 1.8357 1.8305 1.8255

la fórmula química del ácido sulfúrico es HgSO^ su

masa molecular es 98.0718 de acuerdo a la& masas atómicas

revisadas en 1973-la composición teórica elemental del ácido sulfúrico es ;

H = 1.06 * , 0 = 65.25 * , S = 32.69 i> ...........

Para las Propiedades químicas, debe cumplir con lo es

pecificado e sección anterior , según los tipos y grado de

calidad.

CARACTERISTICAS TIPO -I- TIPO -II-

GRADOS

* Acidez(HgSO^) mínimo

$ Residuo por calcinación, máximo.

$ Sustancias reducto- ras S0_ , máx.

A B c A

98 98 98 92

0 .02 0 .1 0 0.03 0 .5 0

0 .001 0 .002 0 .002 0 .0 0 2

22

CARACTERISTICAS TIFO -Ir - TIPO - I I -

S RAPOS A B C

$ Materia Orgánica, ___ ___ Q 0Qgácido acético,máx.

$ Arsénico (As) máx. 0.00005 0.015 0.0001 0

Hierro (Fe) máx. 0.004 0 0.015 0.005 O

$ Metales pesados 0.0001 0.0015 O(Pb) máx.

$ Cloruros (Cl) máx. 0.002 0.002 0.001

5ÉNitratos(N0^) máx. 0.0002 0.0005 O.0005

$ Radical amonio (NH^j máx. 0.001 ---- 0.001$ Antimonio(Sb) máx. 0.0001

$ Manganeso (Mn) máx. 0.0002

Í¡ Cobre (Cu) máx. ----- ---- 0.003

$ Zinc (Zn) máx. ---- ---- 0.004

56 Selenio (Se) máx. ---- ----- 0.002

1.0005

1.0100

».0015

0.002

6.00U5

A

23

B1 producto debe envasarse en recipientes de acero ino

xidable, garrafones de vidrio con empaoue de protección ade

cuado o cualauier tipo de envases con recubrimiento interno

resistente a la corrosión, que aseguren en un manejo normal,

la conservación del mismo,evitando totalmente las posibili

dades de contaminación del producto.

Precauciones de manejo llevando; la leyenda "Manéjese con

cuidado, producto altamente corrosivo" .

P E E C A 0 C I O N B S . -

Pars el almacenamiento, transporte y uso , El ácido sul

fúrico es un ácido altamente corrosivo que puede ocacionar —

graves lesiones en la piel, mucosa y ojos por lo que debe —

manejarse con eauipo de protección adecuado, alejado de car

buros, ctóratos, nitratos, picratos, polvos metálicos y mate

riales combustibles. Para proyectar la acumulación de hidró

genos durante el almacenamiento en recipientes metálicos, és

tos deben ser abiertos periódicamente. Bh los medios de trans

porte de ácido sulfúrico debe indicarse claramente la peligro

sidad del producto que se transporta. J4i el uso de ácido sul

fúrico debe evitarse que entre en contacto con el agua o en

caso de que sea necesario diluirse se debe añadirse siempre

el ácido al agua.

E N V A S A D O .-

24

F O S F A T O Dri A M O N I O .

CARACTERISTICAS DEL PHODUCTO.-

Está constituido fundamentalmente por ortofosfatos mono-

amónico y diamónico i , (NH4 )2HP04 respectiva_

mente .

Los pesos moleculares respectivos son : 115.031 y I32.0t>3 .

los ortofosfatos monoamónico y diamónico están en una pro -

porción tal para dar una fórmula aproximada de 18 $ de Nitró

geno , 46 $ de pendóxido de fósforo ) » 0 $ K^O , 20. 5£

de fósforo .

Clasificación s-

E1 producto a que se refiere la norma Nacional Mexicana comprende un sólo grado de calidad.

Requisitos :-

Características geométricas.

El tamaño de partícula que debe cumplir el producto es, que

debe ser retenido por malla de 4000 micrómetros de abertura,de

1.0 máximo . Y que pasa por malla de 1410 micrómetros de aber

tura, 1.0 máximo.

Nota .- Las equivalencias de los tamices especificados en el

comercio son :

ABERTURA - MALLA TAMIZ-N0M-B231

4000 micrómetros M-4.00

1410 micrómetros M-1.40

Apariencia Polvo fino .

Color .- Blanquisco .

Características físicas y químicas .

El fosfato de amonio debe cumplir con las especificaciones

de calidad de acuerdo con la siguiente tabla :

TAMIZ-STD TY LER

5 5

14 12

25

Agua libre - _ - 1.5

Nitrógeno amoniacal (N^) 17.5 - ----

Fósforo asimilable (P„0_) 45.5 - - -(pendóxido de fósf.)

Fósforo asimilable (como,P) 19.ti - - -

Pendfeido de fósforo,soluble

en agua ( P g O ^ 45 ,5Fósforo soluble «n agua(oomo.P) 19.8 - ---

P H Disolución al 10$ , 4.5 unidades

CARACTBRISTICAS * mínimo j> máximo

EHVA3ES

Para el envasado del fosfato de amonio, se deben u s a r sacos

de tamaño tal , que puedan contener 50 Kg. , de plástico o de

cualquier otro material que garantice la estabilidad del p r o

ducto.

Precauciones para almacenamiento, transporte y usos du

rante esa operación se debe tener cuidado de n o contaminar el

producto ( NH^ ) 0^ . Este producto con materiales extraños

altera fácilmente su constitución, sobre todo se debe evitar

el contacto con agua , lo que origina difícil manejo durante

su U B O .

26

S U L F A T O D á A M O N I O .

De la Norma Oficial Mexicana. Especificaciones de calidad.

Características del Producto.

Fórmula química, (NH^J^SO^ .

Masa molecular , 132 .1388 = 132.14 .Composición teórica en su forma elemental :

S = 24.27 t

N = 21.20 *

O > 38.43 i

H = 6.10 %

Apariencia . - Polvo fino

Color .- blanquisco .

El sulfato de amonio dentro de la Secretaria de Comercio

y Fomento Industrial, se clasifica en un sólo tipo y grado de

calidad .

Las especificaciones que debe cumplir el producto; objeto

de la Norma Oficial Mexicana son :

Características geométricas :

El tamaño de partícula que debe cumplir el producto es s

Í» + malla de 850 micrómetros de abertura = 15.0 mínima - malla de 425 micrómetros de abertura = 3 0 .0 máximo

Características físicas y químicas :

El sulfato de amonio debe cumplir con las especificaciones

anotadas en la tabla .

CARACTERISTICAS $ mínimo $ máximo

Nitrógeno amoniacal (como N^) 20.5 - ---

A s u f r e ( c o m o S^) 2 3 . 4 - - -

27

CARACTERISTICAS ja mínimo jo máximo

Acidez libre(como H2SO^)

Agua total (como H^O ) 0.2

0.05

ENVASADO Y ROTULADO.-

En los envases o documentos de la transacción comercial,

se dabe proporcionar la siguiente información!

-Sombre del producto.

- Masa neta en Kg.

- Nombre o razón social del proveedor o 1* del comerciante»

cuya asa rea se expende el producto.

- Marca registrada.

- Garantía de composición.

fiivases.. -

Para el envasado del sulfato de amonio, se deben usar sa

cos de tamaño tal; que puedan contener 50 Kg, de plástico

o de cualquier otro material que garantice la estabilidad

del producto .

Precauciones Para el almacenamiento, transporte) y uso ¡

Durant* el almacenamiento y transporte del sulfato de

amonio se debe tener cuidado de no contaminar el produc

to con materiales extraños que provoquen la alteración de

la calidad, sobre todo, se deb» evitar si contacto con a-

gua,lo q«« origina precaucionas en su manejo durante su uso.

P B O D 0 C T O28

Punto de c o n g e l a c i ó n ---------------------------- -114.1 C

Punto de ebullición -------------------------- 78 .32 C

Temperatura Critica -------------------------- 243.1 C

Presión Critica en a t ----------------------------- 63 ata.m ó s f é r a . ..

Voldmen Critico ------------------------- - 0 , 1 6 7 ,J/mol.

Densidad --------------------------- 0.7893 g/1-

Indice de refracción -------------------------- 1.36143

T e n s i ó n superficial (25°C) --------------------- 1.04 x 10 4dinas/cm.Cal o r de fusión -------------------------- 25 Kcal/Kg. C

Col o r .- incoloro

O l o r característico .

S a b o r ardiente

Apariencia .- líquido transparente.

Pureza .- 96°C

Formas de entrega

aiva.se . - e l producto se debe envasar en recipientes de tipo

sanitario, elaborados con materiales resistentes a las d i s

tintas etapas del proceso de fabricación, a las condiciones h a

bituales del almacenaje, de tal naturaleza que no reaccionen

con el producto, que n o se disuelvan alterando las caracterls-

cas físicas, químicas y sensoriales o produscan sustancias t ó

xicas .

SUBALAJE i-

PROPIEDADES FISICAS DEL ETANOL. ( C ^ O H )o

Para el embalaje del producto, es objeto de la Norma e s t ab le

cida por la Secretarla de Comercio. Especifica que en envases

menores se debe u s a r cajas de cartón o envolturas de algdn otro

material apropiado, que tengan la debida resistencia y que ofrea-

can la protección adecuada a los envases para impedir su d e t e

rioro e x t eriorf a ia vez faciliten su manipulación en el a l m a

cenamiento y distribución de las mismas, sin exponer a las per

sonas que los manipulen.

A LMAC ENAMIBNTO ;*•

El producto terminado debe conservarse en locales que reúnan

los requisitos sanitarios y de seguridad que señalan la S e c r e

taría de Salud y la Secretarla del Trabajo

DSOS : -

El alcohol etílico industrial es una de las sustancias de

más grande volilmen de producción, usado «n una variedad de in

dustrias y productos comestibles . Su principal uso es como i n

termediario en xa producción de otras sustancias químicas.

Millones de litros cada año se usan para fabricar, acetalde- hldo, ácido acético, acetato de etilo, cloruro de etilo, etileno

y éter etílico.

Como disolvente de gran aplicación a l alcohol etílico, es el

segundo después del agua.

También es usado como anticongelante, en la manufactura de

drogas, Plásticos y también como aerosol.

£1 alcohol puede ser usado como combustible de un motor, pe

ro n o es competitivo en precio con los productos del Petróleo.

Pórmula .- CH^- C H g - OH .

ÍU3JTE5 D E ALCOHOL .-

Se puede derivar el alcohol etílico de 4 clases de materias

primas i

1 .- Sustancias sacarinas (que contienen az ú c a r como la melaza,

el sorgo, la remolacha y la cana de azúcar).

2.- Sustancias feculantes , granos de cereales, patata etc.

3.- Sustancias celulósicas, madera, residuos agrícolas y la s olución de Bulfito que sale de la fábrica de pulpa para p apel, que contiene azúcares como resultado de la hidrólisis

de celulosa y hemicelulosa.

29

4.- Hidrocarburos gaseoso, hidratación del etiieno o conver

sión de los gases en una mezcla de monóxido de carbono e hi

drógeno, que luego se pasa sobre un cristalizador de hidro-

genación.

Con las tres primeras clases de materias primas se pro

duce el alcohol por fermentación en azúcares con levadura..

Las materias primas de la primera clase fermentan direc

tamente, segunda clase consta de hidratos de carbono comple

jos, como el almidón oue primero debe ser convertidos en azú

cares fermentables.

30

Seis (6 ) unidades generadoras; cuatro (4) calderas Bab- cock- Oberhausen, con capacidad de 32/40 Ton. de vapor por

horas,cada una, tipo de paredes para agua, tuvoe curvos, -

provistas de dos domos, equipadas con sobrecaxentador, eco-

nomizador,precalentador de aire y sopladores de hollín, acond¿

cionadas para quemar bagazo o prtróleo. Dos chimeneas de con

creto de 2 .5 m. de diámetros y altura de 26 m. ; cada chimenea trabaja con éos (2 ) calderas.

Una caldera construida por Babcock-r Wilcox, tipo B-l-drum,

con capacidad de 60 Ton. de vapor por hora, equipada como las

anteriores y con una chimenea de concreto 3 »• de diámetro y 35 m. de altura, üha caldera acuotubular construida por Téc

nica Garvi, tipo 3D-42 equipada como las Babcock-Oberhausen,

sólo que con tres (3) domos, con capacidad de 60 Ton. de va

por por hora y una chimenea metálica de 1.83 cúbicos por hora . 21 sistema de agua para la alimentación de las calderas, con dos(2 ) tanques deeairadores cilindricos verticales y dos (2 ) recipientes cilindricos horizontales, de donde se alimentan las bombas de inyección, una KSB tipo WL65, con capacidad de -

54.40 m. cúbicos por hora.iapulsadas por motores eléctricos -

AEG de 100 Hp. cada uno; una turbobomba AEG-KSB, 3000 R.P.I1. ,

con capacidad de 218 m. cúbicos (m^) por hora y 300 Hp. , y

una turbobomba Sulzer con una turbina Coppus de 150 Hp. ,

3550 R.P.M., con capacidad de 22.6,1/seg. Cuatro (4) plantas2

de bombeo y calentamiento de petróleo de 314 R.P.K. , 6 Kg/cai, 50 a 60°C de Temperatura, para el manejo de bagazo, cuatro -

(4) conductores, el primero de ellos inclinado, construido -

con fierro estructural,cuyas medidas son:- ancho 2.05 m. y de largo 700 m. . El tercer conductor, horizontal} construido -

con fierro estructural, con 2 .20 m. de ancho y 30 m. de largo, descarga en el patio de bagazo, el cuarto conductor, para

31

S E R V I C I O S A U X I L I A R E S .

PLANTA D2 VAPOR .-

ret o m o de bagazo, construido con fierro estructural, con

1.80 m. de ancho y 34 m. de largo. La planta de aire, con

tres (3) compresores Worthinéton HB, 9x9 de 50 Hp. , 7 y 10 Kg/cm2 .PLANTA ELECTBICA .-

P*ra generación de energía eléctrica, cuatro (4) turbo-

gen e irado res , integrados cada uno de ellos por turDiaa de va

por, reductor de velocidad, generador y excitador. Dos (2) -

con turbina GHH, tipo TAG-5/50 potencia, 2000 Kw. , 8500 ft.P.ifi.

reductor Renk, tipo TA-50b , Potencia 2895 C.V., una velocidad

9350 m/s , 1800 R.P.M.; generador Garbe-Lameyer, Potencia 2500

Kv, excitador Garbe-Lameyer de 10 Kw . JS1 turbo generador Nüm.

tres (3) con turbina Elin, tipo B-40-M , Potencia } 0 0 0 Kw , -

velocidad 9890 R.P.M. reductor Voith D-40 , Potencia 4375 C.V.

1800 R.P.M., generador sincrono Elin, tipo SB-750-A/4 , poten

cia de 3750 Kw directamente acoplado a excitador a’lin, que pro

porciona 95 Volts, y 280 Amperes C.D. . El turbogenerador No.

cuatro (4) ee de 3000 Kw. , con una turbina #.H., Allenson, velocidad 7000 R.P.M. ; reductor R.W..Transmisión Ltd.ae 7-700/

1800 R.P.M.; síncrono, Parsons Peebles Ltd., con el excitador

de la misma marca,de 18.5 Kv. Los turboneradores generan a 480 440 Volts./1800 R.P.I1. , 60 Hs¡. 60 ciclos . Las cuatro unidades

están dotadas de dispositivos de seguridad y tableros de con

trol interconectados a los tableros de distribución general yo

operan con presión de vapor de 20 atms. y Temperatura de 3o0 C

dos (2) unidades de Diesel eléctricas con las siguientes ca

racterísticas, motores tipo vertical de 4 tiempos y b cilin

dros, marca M.A.N. de 360 Hp., 900 R.P.M., cada uno y genera

dores Stiil, de 235 Kw, cada uno generan corriente de 254/440

Volts., 60 ciclos. Para tiempo de reparación, una subestación

unitaria de 500 Kv. a la cual suministra la Comisión Federal

de Electricidad , la energía eléctrica de 34.5 Kv. , para la

preparación de los generadores una grda viagera eléctrica Schi-

es,Defries con capacidad de 12 Ton. con claro efectivo de 20a1*

3 2

AGUA UTILIZADA PARA LA OBTJSfCION

DE ETANOL .

33

31 tratamiento a que debe someterse el agua para uso gene

ral en la fabricación de etanol depende ae las sustancias que

acarrea en suspención. Las operaciones que frecuentemente se

le aplica al agua de la Planta ae denominan generalmente tra

tamiento primario y Bon : Clarificación, filtrado, ablanda -

miento y eliminación de hierro, manganeso y sulfuros.

Todo tratamiento químico de agua Be basa en un buen control,

la determinación cuntitativa de Iob elementos constituyentes.

El agua empleada durante el proceso debe presentar las siguien

tes características :

Alcalinidad total como, CaCO^ = 130 ppm

Dureza total ■ , CaCO^ = 90 PP®

Dureza en calcio " , CaCO^ = 28 ppm

Dureza en Magnesio " , JígCO^ = 62 ppm

Cloruros » , Cl2 » 5.6 ppm

Sulfato » , SO^ = £.« ppm

Sílice 11 , SiOj * 53 ppm

Fosfato total 11 , PO^ = 4.7 ppm

Ortofosfatos •• , PO^ *¡ 2.6 ppm

Polifosfatos " , PO^ a 2.1 ppm

Conductividad en microhoms s 100

El agua oue se emplea en la dilución del etanol es agua des

mineralizada y debe presentar laB siguientes características:

Dureza total como CaCO = 2.0 ppmDureza en Magnesio = 1 . 0 ppmDureza en Calcio = 1.0 ppmSólidos totaleB = 5 . 0 ppmpH ---------------------------------- = 5 a 7

Conductividad en microhoms = 9 a 23Claridad = 1.0

La planta forma parte de una ampliación del Ingenio Plan de

Ayala que se encuentra dentro del Municipio de Ciudad Valles San

Luis Potosí . Actualmente éste ingenio está administrado por —

Azúcar S.A. de C.V. .

El estado de San Luis Potos! se encuentra ubicado dentro de

la zona norte. Esta zona es económicamente homogénea y extensa;

en las ocho (8) en que divide al País, está constituida por los

estados de Chihuahua, Coahuila , Zacatecas, Durango y San Luis

Potosí.

Con respecto a su ubicación geográfica, se localiza en la -

parte centro oriente de la República Mexicana,entre ios para-O 9 Ci *

lelos; 21 11' y 24 34' de latitud norte y los meridianosn 0 o

98 23' y 102 14' de longitud oeste. Lo limitan de norte a

sur por sus lado este , los estados de Coahuila, Nuevo León,

Tamaulipas, Veracruz e Hidalgo; y de sur a norte, por el oes

te los estados de Querétaro, Guanajuato, Jalisco y Zacatecas.

El estado de San Luis Potosí ocupa una extensión, décimo quin

to lugar entre las entidades oue conforman el territorio nació-p

nal, con su 65,848 Km . La conformación del territorio presen

ta un asceso a partir de la llanura costera del Golfo Norte,

hasta la templada y en ocaciones fría Mesa del Centro, donde

destaca el alto Cerro Bermejo con 2900 m. sobre ei nivel del mar.

El centro y porciones del este, del estado forman parte de

la Sierra Madre Oriental con altitud promedio de 2000 m.

Bi ésta región se encuentran numerosos yacimientos de oro, Pla

ta, Plomo, cobre, Zinc y fluorita de gran importancia económica.

Otros yacimientos se localizan en el Municipio del Cerro de San

Pedro, donde se explota oro, plata, Plomo y cobre .La Producción

de flurita de los municipios de Ciudad Fernández y San Luis Po

tosí, ocupó el lugar No. 1, a nivel nacional en el año de 1980.

34L O C A 1 I 2 A O I O D á L A P L A N T A .

35

Los fértiles suelos de la mesa del centro, así como los de

Sierra Madre en su porción sur, producen buena parte de los

granos y cítricos del País . La actividad pecuaria es tam

bién importante en la economía de la entidad, y son numerosos

los terrenos potencialmente aptos para este fin, mediante cul

tivo de pastizales, o bién aprovechando la vegetación natural.

Los recursos forestales aunque limitados también pueden ser

explotados.

ABAST3CIMIKNT0 Dá CAÍiA . -

Abastecen de caña al ingenio, 3114 productores de loa c u a l e s el 65 % son ejidatarios y el 15 $ pequeños propietarias, los

principales ejidos son :-

Santa Elena , La Argentina, Cerro Alto, San José del Tinto, SI

Detalle, Nuevo Tamoolón, Alvaro Obregón.

La Producción de la ceña de azúcar en la región ha sido cons

tante por lo general, por lo cual el suministro de materia pri

ma se encuentra asegurado.

Ciudad Valles ubicada en la Huasteca, constituye el polo de

atracción de esta región. la.Eobláción se encuentran los Prin

cipales productos de la zona entre , los que destacan la caña de

azúcar,naranja, plátano, y el mango, así como el ganado vacuno.

Este núcleo urbano junto con las Ciudades de Tamazunchale,

Tamuín y Ebano representan la región económica más favorecida de

San Luis Potosí.

Las localidades de Charca, la Paz y Catorce fundamentan su

importancia de oro, plata, Zinc, y fluorita básicamente. Otras

Poblaciones importantes por su actividad agrícola son Cárdenas,

Río Verde y Cerritos, al igual que Matehuala, que posee infra

estructura adecuada para un mejor desarrollo.

Los siguientes criterios fueron tomados en cuenta para deter

minar la localización de la Planta, utilizando las estadísticas

azucareras editadas en 1986, se seleccionaron los ingenios cuya producción de "melaza» es mayor y además de no contasen con

una destilería.

Al realizar un análisis de mercadoi consciente se encontró

qué tipo de comunicaciones funcionan en la zona, adecuados , dis

ponibles para la Planta. Además materia prima y Clima.

Ea el aspecto de análisis de mercado las condiciones son favo

rables, el ingenio se encuentra cerca de grandes núcleos indus

triales situados en él ó los estados circunvecinos como Queré-

taro, San Luis Potosí etc.

El ingenio cuenta con muy buena vías de comunicación, se en

cuentra ubicado a 3 Km. de Ciudad Valles, San Luis Potosí, llegando por el camino de la Ciudad a la estación del ferrocarril.

Por Ferrocarriles Nacionales de México;en la vía San Luis Po

tosí - Tampico, en la estación Valles; por las carreteras Fede

rales número 85 (México-Laredo), por la 70 (San Luis-Valles-Tam- pico), accesibles para este ingenio.

36M I C R O L O C A L I Z A C I O N ,

« SAN LUIS POTOSI

37C O D I C I O N E S A I « O 5 f i 0 I C As.

PARAMETRO ANUAL

Temperatura media 17.68 G

Temperatura máxima 45.00 C

Temperatura promedio 21.00 C

Bulbo húmedo — — -o

Humedad promedio 85.5 C

Presión barométrica Promedio 750 nun Hg.

precipitación Pluvial ee desde 700 hasta 1800 mm Hg.o

Temperatura máxima extema 29.25 C

Temperatura mínima 4.84 °C

Temperatura media TBH 12.691 C

Humedad relativa $ media 65.25

Humedad relativa $ mínima 21.83

Insolación total (hr.) 233-01

Evaporación total (mm.) 132.57

precipitación total (mm.) 35.64

Lluvia máxima en 24 hr. 15.04

Lluvia mínima por (hr.) 9.659

VELOCIDAD MAXIMA DEL VliSÍTO Y SU DIRSCCION, ( m/e ) .

Meses Velocidad Dirección

aiero 15.18 NW

Febrero 17.00 S#

Marzo 23.00 NW

Abril 20.00 NW

Mayo 28.00 SJunio 17.00 wswJulio 10.00 BNE

Agosto 12.00

Septiembre 14.00 NNE

38

Meses Velocidad,(m/s) Direcciór

Octubre 11 NNoviembre 10 EDiciembre 10 ssw

VI OtTOS DOMINANT ¿S Y Sü VELOCIDAD M jíDIA (m/s) .

Meses Velocidad Dirección

Knero 4 SW

Febrero 4 W S

Mareo 7 WSW

Abril 4 3

Mayo 4 E

Junio 3 SN£

Julio 4 3

Agosto 4 E

Septiembre 2 3

Octubre 3 ESE

Noviembre 2 N

Diciembre 2 SW

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r¡nc¿p*¿*s

t ZAC.ATÍCH

A-Pa u u c o

k . i-~ ̂ i Jh Ir \ f i S*a, “ (i « v *

s V A% - -W T/ 7 f £ M A / V u e .K - J/í S*« D U f e ’Q f * ■

E S T A D O D E S A N I M S P O T O S I ^

l a SP SM K . sí e i . m f iB ESSED 1 S T R 1 0 U c 0 NDE LA P L A N T A

H ERNAN DEZ VAZOUEZ MACAR 10«tVISojlj lNS INOCCNCIO CASTILLO 1ERAN

40

B ate de c á l c u l o = 30 0 T o n /d ía de m elaza r e s id u a l .

C o r r ie n t e " 1 "H

Gm = 300 T o a /d ía / S ó l id o * tíO jÉ P = 5 .5 — *-6.5

= 2 0 * ^ i . 4 3 s /c m 3S a ca ro sa = 33^ '

C o r r ie n t e " 2 "

3e n e c e s i t a n , 1 .1 JL. H 2 3 0 4 /T o n . ju g o para a j u s t a r a un PH= 5

H SO = 1 .8 4 g /c m 3 90 oC. o p e r a c ió n

C on. = 9ti% w

300 T o n -m e la z a /d ía x 1 .1 J.. HgS04 /T o n .-m e la z a * 3 3 O JL H2 S 0 4d ía

( 3 3 0 ) ( 1 . « 4 ) = 607

C o r r ie n t e " 5 “ -S a ca ro s a G lu co sa F r u c to s a

Ci2»22°n * B2° 3 ' °6» l A * V x 2°6n APm. = 342 18 180 180

C o n te n id o de S a ca ro s a en m elaza .

300 T o n /d ía x 0 .3 3 = 99 T o n .S a c a r o s a /d ía /

(9 9 ) (1 8 9 /3 4 2 ) = 5 2 .1 0 T o n -r g lu c o s a /d ia /

= 5 2 .1 0 T o n - f r u c t o s a /d í a /

T o t a l de a z ú c a r i n v e r t i d o ; - = 5 2 .1 0 + 5 2 .1 0 = 1 0 4 .2 0 T o n /d ia /

Agua n e c e s a r ia p a ra l a h i d r ó l i s i s : -

C o r r ie n t e "3 " -

( 9 9 X 1 8 /3 4 2 ) = 5 .2 1 T o n /d ia /

300 + 0 .6 0 7 2 + 5 .2 1 - 0 .2 (3 0 0 ) = 2 4 5 .8 1 T o n /d ia . /

BALANCE DE MAT-BRIa .

Corriente total "5" -

C o r r ie n t e " 4 " - ( 0 . 2 ) ( 3 0 0 ) = 60 T o n /d ía /

C o r r ie n t e " 6 " -

E l C l a r i f i c a d o r e lim in a de 5 -1 0 £ de s ó l i d o s .

S ó l id o s T o t a le s = ( 3 0 0 ) ( 0 .8 0 ) = 240 T o n /d ia /

S ó l id o - e l im in a d o = ( 2 4 0 ) ( 0 .1 0 ) = 24 T o n /d ia /

C o r r ie n t e "7 " -2 4 5 .8 1 - 24 = 2 2 1 .8 1 T o n /d ia /

C o r r ie n t e " 8 " y "9 " -

V K7Cp4T AT = T3 " ’r4T^=Temp. de s a l i d a d e l c l a r i f i c a d o r = 80°C

T^ = Temp. de a ju s t e = 20°C

= 2 2 1 .8 1 T o n /d iaC op -m e la za = 0 . 5 K c a l . /k g . C

Qs * ( 2 2 1 .8 1 ) ( 0 .5 ) ( 8 0 - 2 0 ) = 6fe54.3 K c a l /d i a /

S e e s t a b l e c e : - Q * Q . o - H C AT X _____ ^ ---------8 e » Qe _ 8 p ’ o O .ATP

A T ^ g -T ^ , Tx 9 18°C , Tg * 70°C , Tem pe, de

en tra d a y s a l id a d e l ag u a .

6654300 1 2 7 9 6 7 .3 W d i a / ^p“ 8 = ( 1 ) ( 7 0 - 1 8 )

C o r r ie n t e " 8 " y " 9 " -

=* 1 2 7 .9 6 7 3 T o n /d ia /

41Para el inóculo;-

G r á fic a de T^ 80°C T em peratu ras _ 7 0 o „ de e n tra d a y 2 - a a l id a d e l a g u a --------------*■

C o r r ie n t e "1 0 " -2 2 1 .8 1 T o n /d ía /

C o r r ie n t e “ 14" -A ju s ta r la c o n c e n t r a c ió n de s a c a r o s a a 1 0 -1 5 •

Masa de s a c a r o s a in v e r t id a s i n c o n s id e r a r p é r d id a s en e l c l a r i f i c a d o r = l o 4 > 2 0 Ton/ d la _ 6 0 T o n /d ia ( 0 .3 4 2 ) = 8 3 .6 8 T o n /d ia /

E s ta b le c ie n d o ¡ - = *1 4 ^ *14 ’ * ^ W 1 0 ~ ^ * 1 4

* W1Q = - ^ H o F 1 0 0 = 3 7 .7 2 j> s a c a r o s a in v e r t ^

S a ca ro s a i n v e r t i d a . - 5íW^^= 14i > -------------------------------------------------------------------------

M10*W10= * 1 4 * 1 ^ *14 = -------------------------* * 1 0

* 1 4 « ' ■2"?X' " q . ' i 4 ?'7~ " = 3 9 7 .6 1 T o n /d ia /

C o r r ie n t e "1 4 " - ^ = ^ Ton/ d ía /

C o r r ie n t e "1 1 " -

Agua u t i l i z a d a en l a d i l u c i ó n i » 59 7 . 6 1 - 2 2 1 .8 1 = 3 7 5 .6 T o n /d i a /

C o r r ie n t e "1 5 " -

C6 H1 2 ° 6 ,? L = .9.2 ______ 2 C 2 H5 0 H ♦ 2 C0 2

Pm = 180 92 8 8

Masa t o t a l de s a c a r o s a en e l b i o r e a c t o r = 1 0 4 .2 0 T o a /d ía /

¿ s a c a r o s a = ( 1 0 0 ) = . . 1 ? , 8 4 - 1 . 7

Í> s a c a r o s a = 1 5 .8 4 i> /

42

Btanol-Producido = (104.20)(92/180)(0.92) » 4 8 .9 9 Ton-et-OH/dia / ( c2h5oh ) ---------------------------------------------------

r*o- 2 - P r o d u c id o = ( 1 0 4 .2 0 ) ( 8 8 /1 8 0 ) ( 0 .9 2 ) = 4 6 .8 6 T on -C O g /d ia ^

C o r r ie n t e "1 6 " -

M16 = M14 + *"l9 = 5&7'6i + 6 0 = 6 5 7 .0 1 Ton/día .

C o r r ie n t e "1 7 " -

C o n s id e ra n d o que l a c e n t r i f u g a e lim in a e l 2 .5% de la masa t o t a l . 3 e t i e n e : -

( 6 5 7 . b i ) ( 0 . 0 2 5 ) = 1 6 .4 4 T o n /d í a

C o r r ie n t e "1 8 " -

Masa n e to t o t a l = 6 5 7 .6 1 - 1 6 .4 4 = 6 4 1 .1 7 T o n /d ia /

* Et-OH = (1 0 0 ) « 7 .64% /

C o r r ie n t e "2 2 " -

5 = ? = 96£ Et-OH

C o r r ie n t e "2 3 " -

# = ? Z A » 0 .5 * Et-OH

B a la n ce g l o b a l en la t o r r e : -

5 = 5 + w , w = ? - 5B a la n ce d e l com ponente St-OH s -

f * * = 5 *d + f \

S u s t it u y e n t o -

f = 5 ^ ♦ (í - 5) = í y 5

5 = y ( *w )*d - Xy

43

C o r r ie n t e "2 3 " -

H = 6 4 1 .1 7 - 4 7 .5 2 = 5 9 3 .2 5 T o n /d ia /

JSt-OH 9 6 °G . 1 = 0 ,7 8 9 3 ^ J 5 = — ’ “ j T “

V ~ 0^7803 = 6°*712 m ^ /d ía en l i t r o s = J j£ 7 ¿2 _ J ^ d ía

Corriente "1 2 " y "1 3 " -

Masa Total de Nutrientes = (6 0 7 1 2 ,| /a i a ) ( 2 g/ f,) = 121424 g j i l & /C o r r ie n t e “12" -

1 2 1 .4 2 4 K g . /d ía _______________ / j = 60.712 Kg./dfa /C o m e n t e "1 3 " -

44

C o m e n t e «2 2 " -

8 ■ “ 1 . 1 W M . 4 7 .9 2 W W .

60.712 K g /d ia /

TABLA DE BALANCtí Dá MATERIA45

C o r r ie n t eNo.

GnuT o n /d ía

% P eso S a c a r o s a

P e so E ta n o l

C o r r ie n t elío .Gin.T o n /d ía % P eso S a ca ro s a

% P eso E ta n o l

C o r r ie n t eNo.

Gm.T o n /d ia

fi P eso S a c a r o s a

% P eso E ta n o l

C o r r ie n t eNo.

Gm.T o n /d ía

% P eso S a ca ro s a

% P eso E ta n o l

300

33

1 2

607.2

3

5-21 603 4 .2

5

2 4 5 .a i

3 4 .2

6

24 2 2 1 .8 13 4 .2

8 9 10 11 1 2 7 .9 6 7 1 3 8 .9 6 7 2 2 1 .8 1 3 7 5 .8

________ ________ ________ 3 7 .7 2

12 13

6 0 .7 1 2 6 0 .7 1 2

14

597.t> l

14

15 16 17 18 19 2 0 21

4 6 .8 6 6 5 7 .6 1 1 6 .4 4 6 4 1 .1 7 60 60 60

1 .1 3 0 1 .1 3 0 3 4 .0 7 3 4 .0 7 3 4 .U7

6.66 6.b6 12 12 12

224 7 .9 2

23

5 9 3 .2 5

96 0.5

c a p i t u l o i i

D I á G S a M a S.

MELAZA

h2 S04

h^q TRATADA

( nh,i3 p o 4

(NH4 lg S04

VAPOR DE A0UA

A IRE = ¡>

ALMACEN

+ HgO— Ca H,20e + C« H2g 6 |h2° T r?0

"4 h i DROLISIS ~s. X-

CLARIFICA-CION T~90« ENFRIADOR

LOOOS A RECUPE RACION

DE PO SITO

PURIFICADOS

Ti 20TANQUE DE 2a. DILUCION

5”T r ie

P- I ATM.

INOCULADO»

C0 «i?2 CgK; 0H-+ C 0 Z

PR EFE MENTA DOR

BIOREACTOR

CENTRIFU- 8 ADO

1 '

DESTI L ACION

COj A RECUPE. RACION

SOLIDOS

-V VINAZAS

ALCOHOL ETILICO 80* 0.L.

SUS T I T U T O P O L i T E S H e O g A C I O M L E . S . I . Q . I BE.

O E T E M C 8 0 K D E A I . £ C H © L E T 1 L I £ A P A R T S & D E S 3 E ® _ A Z i l $

i D I A G R A M A No IH E R N A N D E Z V A Z Q U E Z M A C A R I O

REVISO' ING INOCENCIO CASTILLO TERAN.

E L P E C I F I C A C I O N á S D ¿3 L O S ¡ U l P O b

G n P I T ’J L O III

E. 3 . I . Q. I . S .HOJA DE ESPECIFICACIONES.

DISEÑO DS PLANTAS INDUSTRIALES.

NOKBRE DEL PROCESO ; Tanque de . , alm acenaje de melaza--------

BQ0IPO }■---------------------------- Tanoue--------------------------------------------------------------

CLAVE : ------------------------- -------------------------------------------------------------------

TIPO DE EQUIPO : ---------- Tanque— S— p resión ----------- ----------------------------

I N S T I T U T O P O I I I B O N I C O N A C I O N A L

CONDICIONES D£ OPERACION

Temperatura 40on— —■UengitUá 1 .34 y 1 . 44 K g / í

_____ 2 _ Alai -— -Vir.f-nñillafl VanabXe----------CaT.aciflAfl_______ 1 0 0 3 n ---------Cor^-o ■ T.ón______ R e g u la r_______C r; . ■ ’ _ r- -1.__Pre:n i n fle S:;n.________ _______P m i ¿ n ríe Pes.f..-----------------------

— »------

CONSTRUCCION - MATERIALES

Acero in o x id a b le - 316 AISI - 315-316____________

IUSTliUÍÍEW ."JJOií

C on tro lador de N iv e l.C on tro la dor de Temperatura. C on tro ladores e In d icad oresde F lu jo .V álvula de ven teo .Válvula de seg u n d a d .V álvula de d esfogu e.

MATERIAL DE PiíOGEbOMelazaS ó lid o 80*Agua 20*Sacarosa 33*

DATO*5 ADICTO,

I N S T I T U T O

E.

P O L I T B O N I C O N A C I O N A L

S. I . Q. I . B.HOJA DE ESPECIFICACIONES.

D I S E Ñ O D E P L A N T A S I N D U S T R I A L E S .

Columna de d e s t i la c ió n de e ta n o lN O M B R E D E L P R O C E S O

E Q U I P O ------------------Columna de d e s t i la c ió n

DATOS h LICXU.'ÍAIIS

Diámetro = ?„5 m. A ltu ra 3 LEa__

-1

« tda t\i? uAnruA . T orre de r e c t i f i c a c ió n

CONDICIONUS DE OPUrfACION CONSTRUCCION - MATERIALLS

Acero in o x id a b le - 116Acero a l narhón--------------------------- ----- -

P,.r~n xn ?10 P s ic . __4a -. .2Ü.5-B-------------------------------------------

IHoT RITTT L" TAC ION KATiitíIAL DE PROCESO

C on troladores de P resión - VinazasC on tro la dores de F lu jo . ¿ tím o i gra d o ^C on tro la dores de N iv e l.V álvula de segu ridad .V álvula de Venteo.V álvula de d esfogu e.Temperatura, segiín númerode p la to s .

E. S . I . Q. I . E.HOJA DE ESPECIFICACION©.

DISEÑO DE PLANTAS IilDUSTRIALES.

NOMBRE DEL PROCESO . .O btenci 6 n_de ^ o l a j w t i r .

I N S T I T U T O P O L I T E C N I C O N A C I O N A L

EQUIPO ------------------------B x orea ctor -

CLAVE : --------------------------BR — ' ----------

TIPO DE EQUIPO ; B io r e a c to r Contin u o ,

CONDICIONES D E OPERACION

Temperatura 90 C0.7893 « / 1 .190 P s ig .19 .7 C0S.300 T on /d ía

C orros ión RegularCarera -----------------—P resión de Sun.

360 H.P.

CONSTRUCCION - MATERIALES

Acero in o x id a b le , Ab-31o ANSI-316______________________

INS T RU T>11 .'i TAC 10"í

C on tro la d ores de P re s ió n . C on tro la d ores de F im o .— C on tro la dores de N iv e l . V álvula de segu rid ad .V álvula de ven teo ._________Válvula de d es fogu e .______

DxilOo a1>ICI0?í¿*L¿v*

5?

MATatíIAL Di! PROCKOMelazaH SO á c id o s u l fú r ic o

H„0 agua tra tada _____~ Vapor.____________

~ A ire .____________(NH,),PO, f o s f a t o de amonio — —4---- ------------(NH.yiSO. s u l fa t o de amonio üf— g-,— 4— — --------- — -

d i s t h i b u c i o N d b l a p l a n t a .

C a p i t u l o i v

DISTRIBUCION DE LA PLANTA.

53

P ara l l e v a r a ca b o una d i s t r ib u c i ó n de á r e a s de una p la n ta in d u £

t r i a l , es n e c e s a r i o tom ar en cu e n ta de qué zon a s s e v a c o n t a r y cua

l e s son la s p r i n c i p a l e s de m ayor r e le v a n c ia en d ic h a em presa.

Las p a r t e s más im p o r ta n te s de una p la n t a s o n : La zona de p r o c e s o

y l a de a d m in is t r a c ió n , en b a se a l á r e a que s e d is p o n g a para l a z o n a ;

es como s e d ebe e l e g i r y u b i c a r la s demás á r e a s .

E l á r e a de p r o c e s o p o r s e r l a de m ayor p e l i g r o s id a d se d eb e con s

t r u i r en l a p a r t e c e n t r a l d e l t e r r e n o , d eb e p r o c u r a r s e que l a s demás

zon as e s té n a i s la d a s de é s t a para e v i t a r a c c id e n t e s .

J u n to a l á r e a de p r o c e s o debe e n c o n t r a r s e e l á r e a de a lm acen es de

de m a te r ia prim a y p r o d u c to te rm in a d o , e v ita n d o de é s t a manera que -

e x i s t a tiem p o p e r d id o en e l t r a n s p o r t e de m a t e r ia l e s . £ 1 a lm acén -----

s iem p re debe l o c a l i z a r s e en l a p a r t e p o s t e r i o r de l a em p re sa ,p o rq u e -

g en e ra lm e n te de é s t e lu g a r s e en cu en tra n la s v ia s d e l tr e n p a ra e l —

t r a n s p o r t e d e l p r o d u c to 6 m a te r ia p r im a .

O tra zona que d eb e e n c o n tr a r s e c e r c a de l a p r o d u c c ió n es “S e r v i c i o s

a u x i l i a r e s " , en c a s o que e x i s t a a lg d n a c c id e n t e s e r e c u r r e de inme

d ia t o a é s t e s e r v i c i o de em e rg e n cia .

Los cam inos in t e r n o s deben t e n e r la c o n d i c ió n de s e r s u f i c i e n t e s

para e l a c c e s o de p e r s o n a l y de v e h í c u l o s , p a ra e v i t a r a g lo m e ra c ió n

en l a z o n a .La zon a a d m in is t r a t iv a a l i g u a l que e l e s t a c io n a m ie n t o , e s l a par

t e fu n d a m en ta l de l a em presa ; y es l a r e p r e s e n t a c ió n de é s ta p o r l o

que deben e n c o n tr a r s e en l a e n tr a d a .

La zon a de t a l l e r e s puede e s t a r a i s l a d a a l de p r o c e s o para e v i t a r

c o n g e s t io n a m ie n to en e l á r e a de t r a p a jo y de p e r s o n a l , cuando se p re

s e n ta a lg á n d e s p e r f e c t o .La zon a de e x p a n s ió n debe e n c o n tr a r s e a l f i n a l d e l t e r r e n o , con la

f i n a l i d a d de aue s e l l e v e a ca b o a lg u n a c o n s t r u c c i ó n p a ra l a em presa

p o s te r io r m e n t e .

CRITERIOS GENERALES.

El d i s t r i b u i r una p la n ta in d u s t r ia l r e q u ie r e de c i e r t o s e lem en tos

ás i c o s de d is e n o fundam entándose en l o s s i g u ie n t e s p r i n c i p i o s :

1 . - PRINCIPIO DE LA INTEGRACION DB CONJUNTO.

La m e jo r d i s t r ib u c i ó n es la que in t e g r a l o s h o m b re s , l o s matjs

r i a l e s , l a m a q u in a r ia , la s a c t iv id a d e s a u x i l i a r e s , a s i com o—

c u a lq u ie r o t r o f a c t o r , de modo que r e s u l t e e l com prom iso m e jo r

e n tre to d a s e s t a s p a r t e s .

2 . - PRINCIPIO DE LA MINIMA DISTANCIA RjSCORRIDA.

A ig u a ld a d de c o n d i c i o n e s , es s iem p re m e jo r l a d i s t r i b u c i ó n que

p erm ite que l a d i s t a n c ia a r e c o r r e r p o r e l m a t e r ia l e n tr e o p e ra

c io n e s s e a la más c o r t a .

3 . - P R I N C I P I O DS LA CIRCULACION O PLUJO DE MATSRIALiS.

La’ d i s t r ib u c i ó n ou e ord en e la s á re a s de t r a b a j o de modo que ca

da o p e r a c ió n ó p r o c e s o e s t é en e l mismo ord en o s e c u e n c ia en —

que se tra n s fo rm a n } t r a ta n o montan l o s m a te r ia x e s

4 . - PRINCIPIO DEL EPaCIO CUBICO.

La econom ía s e o b t ie n e u t i l i z a n d o de un modo e f e c t i v o t o d o e l

e s p a c io d i s p o n ib l e , t a n t o en v e r t i c a l como en h o r i z o n t a l .

5 . - PRINCIPIO DE LA SATISFACCION D£ LA oEGUtilDAD.

A ig u a ld a d de c o n d i c io n e s , s e f á s iem p re más e f e c t i v a la d i s t r i

b u c ió n que haga e l t r a b a jo más s a t i s f a c t o r i o y s e g u r o p a ra

l o s p r o d u c t o r e s .

6 . - PRINCIPIO DE LA PL¿XIBI1,IDAD.

A ig u a ld a d de c o n d i c io n e s , siem pre s e r á más e f e c t i v a la d i s t r j l

b u c ió n nue pueda s e r e je c u ta d a o reord en ad a con menos c o s t o o -

in c o n v e n ie n t e .

P o r o t r o la d o , l o oue s e r e q u ie r e n e ce s a r ia m e n te pa ra d e s a r r o l l a r

a e s :

a ) . - T en er un c o n o c im ie n to orden ado de l o s d iv e r s o s e le m e n to s y par

PRINCIPIO DE La DISTRIBUCION £N LA PLANTA.

t i c u l a n d a d e s im p lic a d a s en una d i s t r i b u c i ó n y de d iv e r s a s c o n s id e

r a c io n e s que pueden a f e c t a r a Xa o r d e n a c ió n de a q u e l l o s .

b ) . - T e n e r un c o n o c im ie n to de l o s p r o c e d im ie n to s y t é c n ic a s de como

debe s e r r e a l i z a d a una d i s t r i b u c i ó n p a ra i n t e g r a r cada uno de

e s t o s e le m e n to s .

l o s f a c t o r e s que t i e n e n in f lu e n c ia s o b r e c u a lq u ie r d i s t r i b u c i ó n ,

s e d iv id e n en o ch o g ru p o s :

1 . - FACTOR MATERIAL. I n c iu y e n t o d is e ñ o , v a r ie d a d , c a n t id a d , o p r a c io

n e s n e c e s a r ia s y su s e c u e n c ia .

2 . - FACTOR MAQUINARIA. A barcand o e q u ip o de p r o d u c c ió n , h e rra m ie n ta s

y su u t i l i z a c i ó n

3 . - FACTOR HOMBRfi. I n v o lu c r a d o la s u p e r v is ió n y l o s s e r v i c i o s a u x i—

l i a r e s , a l mismo tie m p o que l a mano de o b ra d i r e c t a .

4 . - FACTOR B3FBRA. I n c lu y e l o s a lm acen am ien tos te m p o ra le s y permanen

t e s , a s i como la s e s p e r a s .

5 . - FACTOR MOVIXI£NTO. & ig lo b a t r a n s p o r t e in t e r n o o in te r d e p a r ta n e n

t a l , a s í como m anejo de l a s d iv e r s a s o p e r a c io n e s , alm acenam ien

t o o in s p e c c io n e s .

6 . - FACTOR SjBRVICIO. C u b r ie n to e l m a n ten im ien to , i n s p e c c i ó n , c o n t r o l

de d e s e c h o s , p ro g ra m a ció n y la n z a m ie n to .

7 . - FACTOR EDIFICIO. C om prendiendo l o s e le m e n to s y p a r t i c u la r id a d e s

i n t e r i o r e s y e x t e r i o r e s d e l mismo a s i como la d i s t r i b u c i ó n y

q u ip o de la s i n s t a l a c i o n e s .

8 . - FACTOR CAMBIO. T e n ie n to en cu e n ta l a v e r & a t i l id a d , f l e x i b i l i d a d

y e x p a n s ió n .

Cada uno de i o s o ch o f a c t o r e s en c i e r t o ndm ero de e lem en tos o

p a r t i c u la r id a d e s s e d iv id a . No to d o s a fe c t a r á n a l a d i s t r iD u c ió n p a r

t i c u l a r que e s t é r e a l i z a n d o , p e ro e l in g e n ie r o de d i s t r i b u c i ó n en l a

p la n ta debe e x a m in a r lo s to d o s e l l o s s in s u b e s t im a r n i o lv id a r n m g u

n a ; con e s t o h abrá o b t e n id o l o s p r o y c o n t r a s , s o b r e su d i s t r i b u c i ó n . Adem ás, s i l a l i s t a e s t á r e d a c ta d a a manera de una h o ja de c o n t r o l ;

s e puede fo rm a r l o que se lla m a "G uía de D is t r i b u c ió n de P la n t a " y a s i l a d i s t r ib u c i ó n t i e n e un m étodo s i s t e m á t i c o y s e g u r o de c o n t r o

la r s e a s í mism o.

55

P ara d e s a r r o l l a r é s t e , s e d eb erá de o r d e n a r to d o s l o s m ed ios de

p r o d u c c ió n e in s t a la c i o n e s para que t r a b a je n como c o n ju n to in te g r a ,

d o . E l en ca rg a d o de l a d i s t r i b u c i ó n puede em pezar su t r a b a jo d e s d e

e l p r i n c i p i o ; su d i s t r ib u c i ó n d e te rm in a rá e l d is e ñ o de lo a n u e v o s

e d i f i c i o s y l a l o c a l i z a c i ó n de to d a s l a s e n tra d a s y s a l id a s de l o s s e r v i c i o s .

Se te n d rá oue a u x i l i a r de a ju s t e s m enores y a ou e l a s c o n d i c io n e s

de o p e r a c ió n v a r ía n d e n tr o de c i e r t o s l i m i t e s a l i n i c i o de l a puesi t a en m archa, s in ca m b ia r e l p lan de d i s t r i b u c i ó n de c o n ju n to y con

un mínimo de c o s t o s a s in t e r r u p c io n e s o a ju s t e s de i n s t a l a c i ó n .

. . . "O tr o a s p e c t o que a f e c t a es la P r o d u c c ió n de l a P la n t a " .....................

PBODUCCIOR. Es e l r e s u lt a d o o b te n id o de un c o n ju n to d e hom bres,m at«*

r i a l e e y m a qu in arias a c tu a n d o b a jo una form a da d i r e c - c i ó n . Los hom bres t r a b a ja n s o b r e c i e r t a c la s e de m ate -

r i a l e s con ayuda de la m a q u in a r ia , cam biando l a form a

o c a r a c t e r í s t i c a s d e l mismo p a ra c o n v e r t i r l o en un p r o

d u c to .

Se debe t e n e r en cu en ta que a l menos uno de l o s t r e s e le m e n t o s -

de l a p r o d u c c ió n debe m o v e rse , p r in c ip ia n d o co n e l l o v a r io s e s t u d io s

de d i s t r ib u c i ó n con un a n á l i s i s de los c u a le s s e r á n los e le m e n to s - que deberán m ov erse .

P o r d l t im o s e en cu en tra n v a r io s t i p o s c l á s i c o s de d i s t r i b u c i ó n - que se d iv id e n en l o s s i g u ie n t e s :

a ) . - P r o c e s o

b ) . - P r o d u c to (p r o d u c c ió n en caden a ó l í n e a ) .

c ) . - P o s i c i ó n J i j a .

L os d is e ñ o s a n t e r io r e s se d i f e r e n c ia n e n t r e s i p o r f l u j o de t r u

b a j o , que cada uno de e l l o s determ inan e l c u á l e s t á d e f in id o p o r —

la n a tu r a le z a d e l p r o d u c to .

No e x i s t e am enudo, d i s t r ib u c io n e s que puedan c l a s i f i c a r s e de «a

ñ e ra p r e c i s a d e n tr o de l a l i s t a a n te r io r m e n te c i t a d a , s in o d eb e u t ¿

l i z a r s e una d i s t r ib u c i ó n com binada.

56

PSOYACTO DE UNA PLANTA NUEVA.

Los s i g u i e n t e s p u n tos son fu n d a m en ta les p a ra g i r a r e l t r a b a jo de

p la n e a c ió n de d i s t r i b u c i ó n de eq u ip o en p la n t a .

1 . - P la n e a r e l t o d o ¡d e s p u é s l o s d e t a l l e s .

2 . - P la n e a r p r im e ro l a d i s p o s i c i ó n i d e a l y lu e g o d i s p o s i c i ó n p rá

t i c a .

3 . - S e g u ir l o s c i c l o s de d e s a r r o l l o de una d i s t r i b u c i ó n y h a c e r

que l a s f a s e s s e su p erp on ga .

4 . - P la n e a r e l p r o c e s o y l a m a q u in a r ia a p a r t i r de la s n e c e s id a d e s

d e l m a t e r ia l .

5 . - P la n e a r l a d i s t r i b u c i ó n b a sá n d ose en e l p r o c e s o y l a maquina

r i a .

6 . - P r o y e c t a r e l e d i f i c i o a p a r t i r de l a d i s t r i b u c i ó n .

7 . - P la n e a r con l a ayuda de una c la r a v i s u a l i z a c i ó n

8 . - P la n e a r co n l a ayuda de o i r o a .

9 . - C om probar la d i s t r i b u c i ó n .

METODOLOGIA PARA DISTRIBUIR UNA PLANTA INDUSTRIAL.

La p la n e a c ió n de to d a d i s t r i b u c i ó n de p la n t a c o n s t i t u id a p o r cu a

t r o fa s e 3 que s o n :

I . - LOCALIZACION. D eterm in a la u b ic a c ió n d e l á r e a a d i s t r i b u i r ya

s e a p a ra l a e x p o r t a c ió n de una s e c c ió n ya e x i s t e n t e o l a r e

g ió n p a ra una n ueva u n id a d .

I I . - DI3SRIBU0ION G04ERAL. E s ta b le c e e l a r r e g l o g e n e r a l d e to d a l a

p la n t a s i n c o n s id e r a r d e t a l l e s .

I I I . - DISTRIBUCION DETALLADA. R e a l iz a l a u b i c a c ió n y o rd en a m ien to

de cad a p a r t id a de m a q u in a r ia , e q u ip o y s e r v i c i o s a u x i l i a r e s .

I V . - INSTALACION. Su nom bre in d ic a l a d i s t r i b u c i ó n f í s i c a , f i n a l o

s e a l i s t a p a ra l a in s t a l a c i ó n .

E sta s c u a t r o fa s e s son s e c u e n c ia le s y t r a n s la d a d a s de a c u e rd o a l

r e q u e r im ie n to de la d i s t r i b u c i ó n de l a p la n t a .

PARA EL DESARROLLO DE TODA DISTRIBUCION DE PLANTA, EXISTEN TRffi

PARAMETROS BASICOS QUE SON :

a ) . - LAS RELACIONE, a t e n d i d a s é s t a s p o r l a s qu e e x is t e n e n t r e —

57

COMO PLANEAR LA DISTRIBUCION.

la s d i s t i n t a s á r e a s a d i s t r i b u i r , ya sean de p r o c e s o o de s e r v i c i o s .

El g ra d o de im p o r ta n c ia de r e la c io n e s in d ic a r á e l g ra d o de p r o x ¿

m idad que deben p o s e e r la s á r e a s de l a P la n t a .

b ) . - EL ESPACIO. Con l o que s e d ebe e s t im a r l o s r e q u e r im ie n to s —

d e l mismo y a n a l i z a r l a s u p e r f i c i e d i s p o n ib l e .

c ) . - EL AJUSTE. Lo que in c lu y e c o n s id e r a c io n e s , m o d i f i c a c io n e s

y l im i t a c i o n e s p r á t i c a s .

58

C A P I T U L O V

A R R A N Q U E .

PREPARATIVOS D E A R R A N Q U E .

59

Cuando s e pone en s e r v i c i o una t u b e r ía de v a p o r , t o d o s l o s pun

t o s f i j o s , g u ia s , s o p o r t e s , e t c . deberán o b s e r v a r s e en cu a n to a

su o p e r a c ió n c o r r e c t a .f is to s lu g a r e s c r í t i c o s s e l o c a l i z a r á n ex actam en te a n te s d e l a r r a n

que y to d o s I o b pu n tos s e m arcarán en su p o s i c i ó n f r i a . D urante e l

s o p la d o de la s l in e a s pueden c r e a r s e fu e r z a s de r e a c c ió n c o n s id e r a

b l e .

E sta s fu e r z a s deben r e s t r i n g i r s e m ed ian te s o p o r t e s te m p o r a le s ,

e l tamaño de e s t o s s o p o r t e s n o es d e term in a d o p o r e l p e r s o n a l de

e l e c c i ó n p e r o d ebe d e c i d i r l o e l s u p e r v i s o r de p r o y e c t o .

P ara c o t e j a r l a p u reza d e l v a p o r , pueden u s a r s e p la c a s de c o b r e

en la s s a l i d a s , s i e x is t e a lg ú n m a te r ia l e x tr a ñ o en l a t u b e r ía , d e

ja r á m arcas en l a p la c a de c o b r e .

ORGANIZACION .

La o r g a n iz a c ió n de l o s g ru p os de s u p e r v is ió n de i n s t a l a c i o n e s ,

puede r e c a e r d ire c ta m e n te en e l D e p to . d e C o n s t r u c c ió n o b ié n s e r

un gru po sep a ra d o d e s - in s p e c c ió n , a rra n q u e y o p e r a c ió n de p la n t a s .

In d ep en d ien tem en te de l a O r g a n iz a c ió n de l o s g ru p o s d e S u p e r v i

s i ó n de l a C o n s t r u c c ió n p r e v ia a l a r r a n q u e ,la p r im era fu n c ió n s e r á

l a de fo rm a r un a r c h iv o c o m p le to que in c lu y a t

a ) . - D iagram as de P r o c e s o .

b ) D iagram as de f l u j o m e cá n ico .

c ) I s o m é t r ic o s de C o n s t r u c c ió n de T u b e r ía .

d ) I n d ic e de l ín e a s e ín d i c e de p la n o s .

e ) E s p e c i f i c a c i o n e s G e n e ra le s de C o n s t r u c c ió n .

f ) . - D ib u jo s de D ise ñ o .

g ) D ib u jo s de fa b r i c a n t e de e q u ip o , a c c e s o r i o s y t u b e r ía .

h ) . — M anuales de E r e c c ió n .

i ) . - C a tá lo g o s de fa b r i c a n t e .

j ) . - O rden es de com pra .

k)„- Relación de partes de repuesto .1 ) . - M a n u a l e s de O p e ra c ió nm ) . - D ib u jo s de o b ra c i v i l , e l é c t r i c o , in s t r u m e n ta c ió n , m e c á n ic o ,

c i v i l e s , de s o p o r t e r ia e t c .

n ) . - M étodos de l a b o r a t o r i o .

o ) . - D ib u jo s y m anuales de l o s s e r v i c i o s a u x i l i a r e s en g e n e r a l .

Una c o p ia de e s t e a r c h iv o deb e e s t a r c o lo c a d o en un lu g a r a c c e s i

b l e a l p e r s o n a l de l a in s p e c c i ó n . Es v i t a l que e l a r c h iv o e s t é l o

más a c t u a l i z a d o p o s i b l e , con la s ú lt im a s r e v i s i o n e s de l o s d ib u jo s

de c o n s t r u c c i ó n , im plem entando un s is te m a p a ra h a c e r lo s l l e g a r a l

campo a l a b re v e d a d p o s i b l e , con e l f i n de p r a c t i c a r i a m o d i f ic a

c i ó n .L os o r i g i n a l e s deberán c o n s e r v a r s e en un lu g a r s e g u r o , s e c o y

p ró x im o a un D epartam ento de c o p ia d o X e ro x y h e l i o g r á f i c a . S e r e

com ienda s ie m p re m ie r o f i lm a r t o d o e l a r c h iv o y g u a rd a r e l m ic r o

f i l m en un lu g a r se p a r a d o , p o r s i a lg u n a c o n t ig e n c ia o c u r r i e s e y

•1 a r c h iv o m a e s tro . O tro s is te m a c o n s i s t e en t e n e r un ju e g o com

p l e t o de c o p ia s r e p r o d u c ib l e s ; en un lu g a r y l o s o r i g i n a le s en

o t r o p o r s e p a r a d o .

ESPECIALIDAD©.Es c o n v e n ie n te d i v i d i r p o r e s p e c ia l id a d e s la s d i f e r e n t e s ramas

de l a s u p e r v i s ió n ; de esa form a quedan in t e g r a d o s l a s s i g u ie n t e s

e s p e c ia l id a d e s :

1 . - C i v i l . - c i m e n t a c i o n e s , d r e n a je s , P in tu ra . , r e c u b r im ie n t o s y

a is la m ie n t o s té í -m ic o s .

2 . - E s t á t i c o , - c a l d e r a s , c a le n t a d o r e s , r e c i p i e n t e s , t o r r e s , cam

b ia d o r e s de c a l o r , t u b e r ía y a c c e s o r i o s .

3 « - R o t a t o r io . - bom bas, c o m p r e s o r e s , s o p la d o r e s y t u r b in a s .

4 . - E l é c t r i c o . - m o to re s , t r a n s fo r m a d o r e s , s u b e s t a c io n e s , g e n e r a d o

r e s , l in e a s de t r a n s m is ió n .5 . - In s tru m e n to s . - V á lv u la s de c o n t r o l , in s t ru m e n ta c ió n e l e c t r ó

n i c a , n e u m á tica , d i s p o s i t i v o s de r e le v o de s e g u n d a d .

N ota Los I n g e n ie r o s en ca rg a d os en ca d a s e c c ió n deben c o n t a r

con l a e s p e c ia l id a d c o r r e s p o n d ie n d o .

0ÍTRENAMIENTO DEL PERSONAL.

La s i t u a c i ó n óptim a para l a s u p e r v i s ió n de l a c o n s t r u c c ió n y o p e

r a c ió n de p la n t a s , es da c o n t a r con. e l p e r s o n a l de e x p e r ie n c ia ,

p e r o e s t o es p o co connín dado a l c r e c im ie n t o i n d u s t r i a l tan a c e

le r a d o en M é x ic o .Lo comdn en to d a s la s in d u s t r ia s en e x p a n s ió n , e s e n c o n tr a r

s e con p e r s o n a l t é c n i c o r e c ié n e g r e s a d o , h a c ie n d o la s fu n c io n e s

de s u p e r v i s ió n . P o r t a l ra z ó n ; es de suma im p o r ta n c ia la c a p a c i t a

c ió n ad ecu ada en la s d i f e r e n t e s a c t i v id a d e s .

E l fu t u r o s u p e r v i s o r de una p la n ta en c o n t r u c c ió n debe c o n o

c e r l o s s i g u ie n t e s a s p e c to s para c o n s id e r a r s e como ta l$

1 . - C o n o ce r e l p r o c e s o de l a p la n ta que c o n s t r u y e .

2 . - S a b e r l e e r e in t e r p r e t a r l o s d ib u jo s y d iagram as de In g e

n i e r í a que ten gan r e la c ió n con e l t r a b a jo b a jo su r e s p o n

s a b i l i d a d .

3 . - C o n o ce r i o s c ó d ig o s y e s tá n d a r e s de c o n s t r u c c i ó n , de I n s

p e c c ió n y p ru e b a s .

4 . - C o n o ce r la s m edidas de se g u r id a d pa ra p r e v e n ir a c c id e n t e s

a l p e r s o n a l a su s ó r d e n e s .

5 . - C o n o ce r l o s m anuales de i n s t a l a c i ó n y m an ten im ien to d e l

e q u ip o b a jo su r e s p o n s a b i l id a d .

6 . - C o n o ce r l a o p e r a c ió n d e l e q u ip o de in s p e c c ió n n e c e s a r io

p a ra l a s u p e r v is ió n .

CODIGOS Y ESTANDAR®.Los e s tá n d a re s y c ó d ig o s más u sa d o s en M éx ico son de l o s -

E. E.tJ.U. p o r l o que s e enum erarán a c o n t in u a c ió n l a s o r g a n i

z a c io n e s y l o s s ím b o lo s más com unes, que l e pueden s e r de u t i

l id a d como c o n s u l t a .

I . - 2b tá h d a ro s de P rueba y g ru po de s e g u r id a d .

a ) . - ANSI . - A m érican N a t io n a l S ta n d a rs I n s t i t u t o .

b ) . - ASTM .- A m érican S o c ie t y f o r T 'é s t in g and M a t e r ia ls .

c ) . - NPPA . - N a t io n a l P ir e P r o t e c t i ó n A ssn .

61

62d ULI tJ n d e rw n te rs L a b o r a to r ie s I n c .

NSC N a t io n a l S a fe t y C o u n o il

I I . - A s o c ia c io n e s de S e g u r o s .

. - AIA • - A m érican In su ra n c e A ssn .

. - PIA E actoz-y In s u ra n c e A ssn .

FMS F a c to r y M utual S ystem .

OIA . - O i l In su ra n c e A ssn .

I I I . - S o c ie d a a e s P r o f e s i o n a l e s .

. - ACGIH . - A m érican C o n f . o f G o b t l . In d . H y g ie n is t s .

. - AIHA . - A m érican I n d u s t r ia l H y g ien e A ssn .

. - AICHE A m érican I n s t i t u t o o f C h em ica l B ig in e e r s .

. - ASME . - A m érican S o c i e t y o f M e ch a n ica l S i g i n e e r s .

. - ASHBAB . - A m érican S o c i e t y o f H tg . a e f r i g . and A ir . a i g s .

. - IES . - I lu m in a t io n a ig in e e r s S o c i e t y .

. - IEEE . - I n s t . o f E l e c t r i c a l and E l e c t r o n i c a i g s .

. - ISA . - In stra m e n t S o c i e t y o f A m érica n .

I V . - G rupos T é c n ic o s - R e g is t r a d o s .

. - AWWA A inérican W ater Works A ssn .

. - ARI A i r C o n d it io n in g and R e f r ig e r a t io n A ssn .

AMCA A i r M ovm g and C o n d it io n in g A ssn .

. - AAR A m érican A ssn o f H a i lr o a d s ,

. - AGA . - A m érican Gas A ssn .

API . - A m érican P e tro le u m I n s t i t u t e .

. - CI . - C h lo r in e I n s t i t u t e .

. - CGA . - C om pressed Gas A ssn .

. - CTI C o o l in g T ow er I n s t i t u t e .

. - MCA . - M a n u .P a ctu r in g C h em ists A ssn .

. - BBS . - M a n u fa ctu rera S t a