Produccion de Sulfato de Aluminio en Oruro

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PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO EN LA CIUDAD DEORURORESUMENEn el presente trabajo, se realizo el estudio de un proyecto, que en este caso es una: Planta deproduccindesulfatodeAluminio, paradichaplantaprimeramentesedeterminoel procesoparalaelaboracindel sulfatodealuminio. Luegodeconocerlosequiposque intervienen en dicho proceso se realiz un diagrama de flujo para realizar posteriormente clculosdeflujosdeentradaysalida decada unode losequiposque intervienenen el proceso.Luegode realizar loindicadoanteriormente, seprocedial diseodeunequipodel proceso, dicho equipo en este caso fue un reactor bath. Los datos y planos se muestran mas adelante.Acabado el diseo se realiz la caracterizacin de cada equipo, esto se realizo a travs de un formulario de especificaciones de cada equipo. Para ver la consistencia y factibilidad de la planta tambin se realiz un estudio econmico del mercado y la produccin de sulfato de aluminioFinalmente se realizo planos de la disposicin de la planta, ademas de la ubicacin de la misma en la ciudad de Oruro-Bolivia. 1PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-32971. INTRODUCCINEl sulfatodealuminiocuyafrmulaesAl2(SO)3esunasal cristalizadaquetieneuna concentracin que va de 15 a 18% de Al2O3(almina); esta sal proviene de la mezcla de hidrxido de aluminio y cido sulfrico.El sulfato de aluminio tiene varias aplicaciones, su uso principal es en el tratamiento de aguas tanto a nivel industrial como domstico como por ejemplo las piscinas, mezclado con el hidrxido clcico. Tambin se lo utiliza en la fabricacin de papel en conjunto con unas resinas llamadas encolantes, proporcionndole al papel resistencia a la penetracin por el agua y unas buenas condiciones para fijar los colores.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAActualmente el sulfato de aluminio cuenta con varias aplicaciones tanto a nivel industrial como domstico; su uso principal es en el tratamiento de aguas y otros. Refirindose a la fabricacin del sulfatode aluminio, enla actualidad nohayninguna fbrica de este producto y las cantidades existentes en el mercado provienen de la importacin; por esta razn la obtencin y su estudio de mercado se puede caracterizar como una sustitucin de importaciones.3. OBJETIVOS3.1 OBJETIVO GENERAL.- Disear una planta para producir sulfato de aluminio en la ciudad de Oruro 3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS.- Elegir un mtodo de obtencin de sulfato de aluminio. Seleccionar los equipos necesarios para la produccin Realizar un estudio econmico del proyecto Realizar diagramas de flujo cualitativo y cuantitativo Implantar y organizar la planta. Organizar.2PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-32974. LIMITACIONLaproduccindesulfatodealuminioserealizarenlaciudaddeOruroconel finde satisfacer el mercado local y nacional en lo que respecta al uso y a las diferentes aplicaciones que tiene este producto.5. JUSTIFICACIONEl estudio del proceso de obtencin de sulfato de aluminio lo vemos importante, por lo que dicho proyecto puede ser un impulso a la industrializacin de nuestro pas.Elobjetivodelestudiodemercado en nuestroproyectoes elde mostrarcifras quenos ayuden a justificar desde el punto de vista econmico la realizacin del proyecto ya que el producto es netamente importado en el mercado local.LafabricacindeSulfatodeAluminiosibiennoimplicagranproblemaparaelmedio ambiente, sinembargotampoco se puede negar que dealguna manera influye enel problema ecolgico tan importante en estos das, por tratarse de un proceso de transformacin con reaccin qumica.6. FUNDAMENTOTEORICO.-Acontinuacin mostraremos algunos conceptos y caracteristicas importantes:PRODUCTO Y MATERIAS PRIMAS6.1 SULFATO DE ALUMINIO.-El sulfato de aluminio Al2(SO4)3 es un polvo cristalino inodoro es una sal cristalizada que tiene una concentracin que va de 15 a 18% de Al2O3Propiedades fsicas y qumicas Aspecto y color: Polvo cristalino blanco brillantes Olor: Inodoros Presin de vapor: No aplicable. Densidad relativa (agua=1): 2.71Solubilidad en agua: Elevada Peso molecular: 342Usos y aplicaciones3PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297 Tratamiento de Aguas Industria Papelera Industria en General Otros Usos6.2 ACIDO SULFURICO.-El cido sulfrico, de frmula H2SO4( leum: H2SO4con SO3ensolucin), a temperaturaambienteesunlquidocorrosivo, esmspesadoqueel aguaeincoloro(a temperatura y presin ambiente).El leum tiene un olor picante y penetrante. Esta es la sustancia ms importante de la industria qumica mundial. Sus nombres qumicos son cido sulfricoycido sulfricofumante. Tambin es llamado aceite devitriolo, cidode bateras y cido de fertilizantes.Propiedades Fsicas y Qumicas Concentracin mayor: 98,5% a una temperatura de 15,5 C: Punto de ebullicin: 338 C 640 F Densidad a 20 C: 1,84 g/cm. Punto de fusin: -40 C para una concentracin de 65,13%. Solubilidad: Solubleenagua, peroreaccionaviolentamenteal mezclarsecon ella, generando calor. Con otros solventes no hay mezcla: no hay reaccin. Temperatura de descomposicin: 340 C. Presin de vapor a 20 C: < 0,001 bar.Usos y aplicaciones Produccin de superfosfato de calcio (fertilizantes) Potabilizacin de agua Detergentes: Fbricas de Papel Agro-Fito Sanitario Refinacin de Petrleo4PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297 Generacin trmica de energa Metalurgia Produccin de cido para bateras elctricas Produccin de sulfato de aluminio Fabricacin de productos orgnicos Explosivos6.3 HIDROXIDO DE ALUMINIO.-El hidrxidodealuminioesel productointermediomsimportanteenlaobtencinde compuestos de aluminio. En primer lugar todo el mejor sulfato de aluminio se obtiene hoy da del hidrato, y como la mayor parte de las dems sales de aluminio de menor importancia se obtienen a su vez por doble descomposicin del sulfato de aluminioPropiedades Fsicas y Qumicas Punto de fusin: 300 C Densidad: 2,2 g/cm. Solubilidad: Insoluble en agua.Usos y aplicacionesEl hidrxido de aluminio como tal tiene poca demanda industrial. Sus usos fundamentales son como materia prima para la obtencin del xido y del sulfato de aluminio; como tal se prepara en grandes cantidades. Tambin se lo emplea en la obtencin de algunas sales de aluminio, para ello se disuelve el hidrxido de aluminio en los correspondientes cidos.APLICACIONES TPICAS El sulfato de aluminio se utiliza en las siguientes industrias: 1. Pulpa y Papel.-Ajuste de pH, encolado (brea o cera) y ajuste de retencin (fino, carga, pigmentos, etc.) adems de servir en el tratamiento de sus efluentes. 2. Tratamiento de aguas residuales.-El sulfato de aluminio es un producto econmico y efectivo en la eliminacin del fsforo en las planteas de tratamiento de 5PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297agua residual, tanto municipal e industrial y clarifica el agua al precipitar los slidos suspendidos. 3. Tratamiento de agua potable.-El sulfato de aluminio permite clarificar el agua potable ya que es un coagulante y por ellosedimenta los slidos en suspensin, los cuales por su tamao requerirn un tiempo muy largo para sedimentar. 4. Manufactura qumica.- Se emplea en produccin de otras sales de aluminio 5. Jabones y grasas.-Se emplea en la produccin de jabones de aluminio y grasas para usos industriales 6. Petrleo.- Manufactura de catalizadores sintticos 7. Farmacutica.- Como astringente en la preparacin de drogas y cosmticos. CERTIFICACIONES El uso del sulfato de aluminio para tratamiento de agua est aprobado en Estados Unidos por American Water Works Association (AWWA). En adicin cuenta con certificaciones nacionales e internacionales tales como: NSF (National Sanitation Foundation) de Estados Unidos para toxicologa en agua potable CERTIMEX (Certificacin Mexicana, S.C) antes IMTA ISO 9002 Norma internacional para sistema de Calidad MANEJO DEL PRODUCTOEl consumidor del sulfato de aluminio tiene la opcin de elegir entre el producto slido y el lquido. Latendenciaseguidahastaahoraentodoslospasesindustrializados, esauna creciente utilizacin del lquido por las siguientes ventajas: 1. Msfcil manejo, cargaydescargaporbomba, norequiereunidadpararomper sacos y disolver, requiere menos mano de obra. 2. Concentracinconstante, parasuusoinmediato(enocasiones, ladisolucindel slido tiene oscilaciones de concentracin) 3. Permite un mayor control en la dosificacin del proceso, lo que evita variaciones. Sin embargo el slido ofrece las siguientes ventajas: 6PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-32971. Donde no se justifica la instalacin de tanques para almacenamiento de producto lquido 2. Enzonasextremadamentefras quepuedenprovocar lacongelacinduranteel transporte y almacenamiento. 3. Cuando el consumidor est muy alejado de la planta productora, el costo del flete base seca se reduce. Materiales El producto slido debe disolverse para su utilizacin, por lo que al final se manipula en formalquida, enestas condiciones el productodebeestar encontactoconmateriales adecuados, de entre los cuales se suele recomendar para: 1. Tanques: Polietileno, polister-fibra de vidrio, acero al carbono recubierto de PVC y acero inoxidable. 2. Bombas: acero inoxidable ANSI-316 y PVC. 3. Tuberas y vlvulas: PVC y acero inoxidable. Entrega en pipa El sulfato de aluminio lquido entregado en pipa se descarga a travs de una manguera de hule reforzada a una tubera o bomba, segn sea el caso. Algunas pipas cuentan con equipo debombeopropio. Yaqueel transporteesespecializado, seusansolamenteparaeste servicio y por lo tanto hay muy poco riesgo de contaminacin con otros qumicos. No se recomienda usar presindeairecomomediodetransferencia desulfatodealuminio lquido, sino con bomba centrfuga. AlmacenamientoLos tanques dealmacenamientodebernser instalados enel interior oenel exterior cuidando que la temperatura no sea menor a 10C, ya que el sulfato de aluminio lquido se empieza a cristalizar cerca de los -11C y se congela alrededor de los -15C. Donde las regulaciones requieren que se provea proteccin para eliminar la contaminacin de goteos o derrames accidentales (diques de contencin), los tanques de almacenamiento debern ser instalados en un rea debidamente contenida por diques, teniendo una capacidad del 125% 7PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297del volumenalmacenado. Yaquelosdiquesdecontencinsonnormalmenteinstalados paraunaemergencia, puedenserdeunaconstruccindeconcreto. Lacapacidaddelos tanques de almacenamiento dependen del consumo de cada planta siendo recomendable por lo menos de 30,000 litros.Los tanques de almacenamiento de Fibra de Vidrio - polister instalados en interiores son usualmente lo suficientemente transparentes para dar una indicacin visible del lquido. Sin embargo, cuando estos tanques se instalan en exteriores y aislados, o donde otro tipo de tanques de almacenamiento se utilizan, se recomiendan indicadores de nivel. Las bombas centrfugas de acero inoxidable 316 o PVC pueden ser utilizadas para transferir sulfato de aluminiolquidodel almacenamientoal puntodeusooparaalimentar al tanque. Las temperaturas deenvonormales sonabajode65C. Las mangueras dehuledegoma natural, y las tuberas de polietileno semiflexible con PVC o tipo 316 con entradas de acero inoxidable puedenser usadas para instalaciones temporales, que estndiseadas para presiones en cuestin. Estos artculos no se recomiendan para instalaciones permanentes.6.4 DEMANDA DE SULFATO DE ALUMINIO.-SITUACIN ACTUAL.De acuerdo alanlisisanterior, la estimacin cuantitativa del volumen actual del usode sulfato de aluminio, se realiza en base a las importaciones:La tasa de importacin de sulfato de aluminio en Bolivia en los ultimos aos se muestra en la siguiente grafica:AO CANTIDAD2002 625,3442003 628,4942004 650,3052005 715,4352006 769,6982007 875,779Fuente: Instituto Nacional de Estadstica I.N.E.8PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-32970100200300400500600700800900CANTIDAD TM2002 2004 2006AODEMANDA DE SULFATO DE ALUMINIO EN BOLIVIASerie1Demanda de Sulfato de Aluminio(Cantidad de importacin)Con los datos realizamos una regresin y obtenemos el siguiente grfico:Demanda de sulfato de aluminioy =11,526x2 - 46159x+ 5E+07R2 = 0,9954020040060080010002001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008AoDemanda [Tn]De la ecuacin estimamos la cantidad para el ao 2010:Demanda = 1298,455 TnAo Demanda2002 625,3442003 628,4942004 650,3052005 715,4352006 769,6982007 875,7799PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-32977.- DIAGRAMA DE FLUJO CUALITATIVO.-10PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-329711PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Descripcin del proceso: Como se puede ver primero se traslada la materia prima, sta se traslada y posteriormente se lleva hasta un molino, en el que se tritura el mineral para un mejor contacto y un mejor rendimiento en la reaccin. Una vez realizada la molienda se traslada la materia prima (Bauxita) hasta el reactor, en el que se mezcla con acido sulfrico concentradoyaguaenproporciones estequiometricas adecuadas; el reactor secaliente mediante vapor de agua ya que las condiciones de la reaccin estn dadas a una P=7atm y T=150-160C. Una vez transcurrido el tiempo de permanencia el producto sale y despus se pasa a un evaporador para eliminar el agua contenida en la solucin, despus de concentrar la misma se procede a la cristalizacin. El producto cristalizado se procede a triturar para despus obtener un producto (sulfato de aluminio) pulverizado, el cual posteriormente se almacena y se envasa para su distribucin final. Fuente:www.patentesonline.com.ve/proceso-de-fabricacion-de-sulfato-de-aluminio-3536.html12PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-32978.- BALANCES MASICOS Y ENERGETICOS.-1. En el reactor la reaccin es:2Al(OH)3 + 3H2SO4 + 2H2OAl2(SO4)3 + 8H2OPara un da, a partir de la demanda tenemos:kg Tn diadiasaoaotnmSO Al3560 56 , 3 1365113003 4 2) ( De la reaccin:] [ 7 , 374 ) ( 3560) ( 34218 2] [ 3 , 3060 ) ( 3560) ( 34298 3] [ 8 , 1623 ) ( 3560) ( 342) ( 78 23 4 23 4 223 4 23 4 24 23 4 23 4 23) (24 23kg SO Al kgSO Al kgO H kgmkg SO Al kgSO Al kgSO H kgmkg SO Al kgSO Al kgOH Al kgmO HSO HOH Al Ahora determinamos los volmenes de cada reactante:Las densidades son:LkgLkgLkgO H SO H OH Al03 , 1 ; 84 , 1 ; 2 , 22 4 2 3) ( ] [ 8 , 36303 , 17 , 374] [ 2 , 166384 , 13 , 3060] [ 1 , 7382 , 28 , 162324 23) (LLkgkg mVLLkgkg mVLLkgkg mVO HSO HOH Al Luego el volumen total es:] [ 6 , 2765 8 , 363 7 , 1663 1 , 7382 4 2 3) (L L L L VV V V VTO H SO H OH Al T + + + + Despus:hLh ssLv Caudal 720136002 , 00 13PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Para reactores Batch se tiene:freactora permanencivVt Donde vf es el caudal de salida y es igual a:lquidos para dondex v vA f0 :) 1 (0+ Entonces:hLv v caudalf3600 Reemplazando:] [ 84 , 37206 , 2765hhLLta permanenci Tambin se sabe que para un reactor batch: 00AAAACCAACCAAa permanencirdCrdCtDonde:nA AkC r n: Orden de la reaccin CA: Concentracin del reactivo limitantek: Constante cintica de reaccin Como la reaccintiene la forma:productos B A +- Asumimos que se trata de una reaccin de segundo orden- Luego de la estequiometra de la reaccin deducimos que el reactivo limitante es el Al(OH)3Entonces:T soso ssAV VV MmC lnln;014PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297LmolLkmolLkmolkgkgCA52 , 7 10 52 , 76 , 2765 788 , 162330 Tambin sabemos que:) 1 (0A A Ax C C Donde XA=1 porque en los productos no aparece el hidrxido de aluminio, por lo que deducimos que se convirti completamenteEntonces:0 ) 1 1 (0 A AC CLuego Reemplazando:h molLkkCdCktAAa permanenci 9 , 3684 , 37 , 1417 , 141 152 , 702Entonces la ecuacin cinetica aproximada es:29 , 36A AC r 2. Para la camisa de calefaccin, el balance energtico es:E S + G = A0 ) ( ] ) ( [ ) ( + + r reactor A salida reactor p sal ent entrada pH V r T C Q T T A U T C Q Donde:Q:Caudal de vapor de entrada: Densidad del vaporCp: Capacidad calorifica a presion ctteU:Coeficiente global de transferencia de calorA:Area de calefaccin-rA: Cinetica de la reaccionVreactor: Volumen del reactorHr:Calor de formacin del sulfato de aluminioDe tablas: fuente: tablas - Ocon - TojoC aK kgkJC C aK kgkJCp p150 458 , 2 ; 200 883 , 215PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297kmolkcalHK T T os consideramreaccin la de dato K C TK C Trsaida reactorreactorent893423423 150473 200 Ahora determinamos las densidades: a la entrada y a la salidaLgKK molL atmmolgatmT RM PLgKK molL atmmolgatmT RM Psalidaentrada332 , 0423 082 , 018 64 , 0297 , 0473 082 , 018 64 , 0Ahora determinamos el coeficiente global de transmisin de calor U:int int int1 11DDh k xDDhUextext aceroext + + Donde x es el espesor de la chapa del reactor:X =2 mm] [ 614 , 1 2 61 , 161 , 1intm x m Dm Dext + Considerando la temperatura del tubo igual a la media, entonces tenemos:CC CTreactor del pared 1102200 20+Ahora calculamos los coeficientes convectivos:]]]

]]]]]]

]]]]]]

]]]

]]]]]]

]]]]]]

C h mkcalDT ThC h mkcalD DT Thcond paredextext chaquetapared vapor225 , 0 25 , 0int225 , 025 , 0int6 , 3261 , 120 1101 , 121 , 14 , 5263 , 1 93 , 1110 2001 , 121 , 1Luego de tablas para el acero: fuente tablas-Ocon - tojo16PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297]]]

C h mkcalkacero46Reemplazando:]]]

]]]

+ + C h mJC h mkcalU 2 29 , 8917 13 , 261 , 163 , 16 , 314601 , 061 , 163 , 14 , 511Para el area de transmisin de calor:] [ 70 , 7 614 , 1 52 , 1] [ 52 , 14 10 6 , 2756 42333m AreamVLL D AreaTreactor ext completa es conversion la porque H V rQ T C Q T T A UQ T C Q T T A UQ Q T C Qr reactor Asalida reactor p sal entsalida reactor p sal ententrada p0 ) (7 , 345191 5 , 3433391 ] ) ( [423 2458 332 , 0 ) 150 200 ( 70 , 7 9 , 8917 ] ) ( [7 , 405006 473 2883 297 , 0 ) ( + + + + Reemplazando:[ ]]]]

+ hmQ vapor de caudalQ Q34 , 570 7 , 345191 5 , 3433391 7 , 405006Despejando el dimetro interno de la chaqueta:[ ] m DDvQDchaquetareactor ext chaqueta618 , 14int2int+ ,`

.|

17]]]

hmQ vapor de caudal34 , 57( )2 245 . 1reactor chaquetaextD D AsmvA v Q ]]]

PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297

[ ] m Dmm xx D Dchaqueta extchaqueta chaqueta ext622 , 122int+ 3. Para el evaporador. Wv.v. VVcond LFDe la reaccin:705 , 09 , 50493560:] [ 9 , 5049 9 , 1489 3560] [ 9 , 1498 ) ( 3560) ( 34218 82 3 4 22) (3 4 23 4 22 + + kgkgx Luegokg kg kg m m Fkg SO Al kgSO Al kgO H kgmFO H SO AlO HAhora determinamos el punto de ebullicin de la solucin, para ver la factibilidad de la evaporacin, entonces tenemos:evaporar factible es C PCm Mmk P P Tsod soed ssb e e b104 9 , 3 1009 , 39 , 1498 3423560 1000513 , 01000lnln + Ahora realizamos el balance en el evaporador:Balance Global:V L F + Balance por componente(por sulfato de aluminio):0 ); ( 1 + y o idealizand xVy Lx FxLL FEntonces:] [ 2 , 35601705 , 0 9 , 5049kgxFxLLF

P=1,033 kg/cm2P=4,854kg/cm218PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-32974. Para el cristalizador.F1 CF2De tablas tenemos que:kg Fmkgsolucion de cmgilidad Soso2 , 356018851004 , 40lub13ln3Entonces el volumen de la solucin es:] [ 156 , 763 763156 10 889 , 11004 , 40] [ 889 , 118852 , 35603 633lnlnkg g solucion de cmsolucion de cmgC CristalesmmVsoso 9. DISEO DEL REACTOR.-Para el diseo del reactor:] [ 6 1 7 . 143 1 9 . 32 . 1] [ 6 . 2 7 6 5R e3ReR eRe R e3R eR em DVDD Lm VV VL Va ct ora ct o ra ct ora ct o r a c to ra ct o rT a ct o rTDimensionamiento del Alabe:Cristalizador19PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297] [ 9 . 53] [ 539 . 03Recm Dm DDDheliceheliceactorhelice] [ 269 . 02] [ 5 . 134m LDLcm yDyaspaheliceaspaheliceLuego para el ancho de la aspa:] [ 053 . 192222cm ByB aspa la de AnchoBy Para los orificios del perno:De la norma AISI 1040 (El dato fue extrado del apndice 3 del Mott)] [ 10 46 . 357 . 0] [ 6078PaMPaadmy admy Tambien tenemos:20PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297:1 ; 37 . 1: 41885] [ 5 ] [ 30023 . lntenemos Luegos Nm kgg Nalabes Paramkgrps rpm wc pso]]]

]]]

] [ 526 . 24] [ 10 011 . 5] [ 10 734 . 1] [ 132 . 467] [ 68 . 192 6 tan3tantanlnmmADmFAN FLMFm N MwPotenciaMhp PotenciagD w NPotenciapernopernoadmgencialpernogencialaspatorgencialtorejetorejechelice so peje Para el eje:Luego:] [ 902 . 1163cm DMDIc Mejeadmtorejeptoradm Ahora determinamos el espesor de la chapa:te solici presion material del sistencia tan Re p mAFAFP Para la seccion transversal:212326464444ejeeje peje yyeje xxyy xx pDcD ID ID II I I+ PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-329724reactor preactor mD At D A Donde: P = 7 atmdato de la reaccinCombinando admreactorD Pt 41El espesor es:Para la seccin longitudinal:reactor mmD At L A 22El espesor es:admreactorD Pt 22Para la longitud el eje[ ] m LLLejereactoreje617 . 13232 Para la viga sobre la que va estar el reactor:22[ ] mm t 829 . 01 [ ] mm t 657 . 12 [ ] m Leje08 . 1 PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Ahora realizamos el diagrama de cuerpo libre:Primero sacamos los pesos a partir del peso especifico, los valores del D.C.L son:Fuente: tablas para procesos metalurgicos-Sharcustanque7950kgfm3:Vtanque3.319m3:WtanqueVtanquetanque :Wtanque2.588 105 N Wchaqueta0.25Wtanque:Wchaqueta6.469 104 N q 160049.5Nm:Dtanque1.62 m :P Wchaqueta:P 6.469 104 N qeq Dtanque :23PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Luego del D.C.L. calculamos las reacciones:Las distancias son:La ecuacion de momentos es: t a ,( ) 0 t a if1 otherwise:M x ( ) Rax qx x1 ( )22 x x1,( ) P x x2 ( ) x x2,( ) qx x3 ( )22 x x3,( ) +

]]] x4x ,( ) :Entonces la grafica de momentos es:qe2.593 105 N DadoRaRb+ qe P 0Ra2m ( ) qe1m ( ) P 1m ( ) 0RaRb|

.`

,Find RaRb,( ) :RbRa161995N :Rb161995N :x10.19 m :x21m :x31.81m :x42m :M x ( ) Rax qx x1 ( )22 P x x2 ( ) qx x3 ( )22 + :x 0 0.001m ,2m .. :24PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Mmax1. 095 105 mN Para el acero A36 de tablas ( el dato fue extraido del Spotts)dato para vigas(ancho)Ahora calculamos el alto de la viga:LOCALIZACIN.-El objetivo de este aspecto en el estudio del proyecto es identificar el lugar en el que los beneficiosnetosgenerados, sernmayoresqueencualquier otrositio. Enestesentido localizar la planta en el lugar adecuado es de gran importancia y una buena localizacin implicaindudablementereducir costos deproduccin, incrementar los ingresos brutos, utilidades, etc.10 5 0 5 102 1061.5 1061 1065 10505 105M x ( )xDel grafico el momento mximo es:Mmax109500 N m : 248000000 Pa : 2.48 108 Pa b 15cm :

b 0.15m h6 Mmax b :h 0.133m 25PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Existen varios mtodos para cumplir este objetivo; dependen de las necesidades, objetivos y otras particularidades que persigue el proyecto. Efectuando un anlisis preliminar de los datos que se disponen, el mtodo o sistema utilizado para calcular la localizacin es de los centrodegravedad, seeligeestemtodopor queal considerar unaseriedefactores incidentes y una proporcin bastante adecuada, prcticamente permitir ubicar la planta en el lugar mas adecuado.Parael presentecaso, setomancomopuntosinicialeslasciudadesdeLaPaz, Oruro, Cochabamba y Potos.Para el presente estudio interesa analizar los siguientes factores de localizacin.10.1 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA LOCALIZACINLos factores ms importantes son:1. Materias Primas2. Energa Elctrica3. Mercado4. Transporte de Materias Primas5. Mano de Obra6. Servicios Auxiliares7. Infraestructura8. Medio AmbienteA continuacin,se asignan coeficientes de ponderacin a cada factor de localizacin, en una forma directamente proporcional a su importancia relativa. Este detalle se presenta en cuadro: COEFICIENTES DE PONDERACIONFACTOR LA PAZORURO COCHABAMBA POTOSI RANGOMATERIAS PRIMAS 9 9 9 9 1-10ENERGIA ELECTRICA 9 8 9 6 1-9MERCADO 7 8 7 5 1-8TRANSPORTE5 7 5 6 1-726PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297MATERIAS PRIMASMANO DE OBRA 5 6 5 6 1-6SERVICIOS AUXILIARES5 5 5 5 1-5INFRAESTRUCTURA 4 4 4 2 1-4MEDIO AMBIENTE 2 3 1 3 1-3TOTAL 46 50 45 42JUSTIFICACIN DEL PUNTAJE.10.2 MATERIAS PRIMAS.Considerando que el cido sulfrico es una de las materias primas que se usa en mayor proporcin, esta se encuentra en produccin en Oruro..Encambio el cambio el hidrxidode aluminio que se utiliza enmenor cantidadse encuentra en el puerto de Arica(Chile) dicha materia prima es proveniente de Shangai(China) a dicho puerto por va martima. Se tienen proveedores de industrias que trabajan con arcillas pero la proveniente de Shangai(China) tiene elevada pureza, apta para el proceso de obtencin. Por la accesibilidad a dicho puerto es la razn por la cual se le a asignado el mismo puntaje a los cuatro departamentos en estudio.10.3 ENERGA ELCTRICA.LaPazyCochabambatieneel mayor puntaje, debidoaqueestasciudadestienensus propios centros generadores de energa elctrica.Por Oruro pasa la red troncal de ambas ciudades hacia el sur, de ah que se le asigno un puntaje relativamente alto.Para Potos el puntaje es menor, por que se encuentra alejado.10.4 MERCADO.Es tambin importante considerar el mercado, por que una vez obtenido el producto se tiene que comercializar, y si el mercado esta muy alejado de la planta, se tendr costos adicionales de operacin debido al transporte principalmente.27PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Oruro tiene el mayor puntaje, por que como se sabe el producto se comercializa en gran parte del territorio nacional, en ese sentido, esta ciudad se encuentra ubicada en un lugar geogrfico estratgico, lo cual facilitara en gran manera la comercializacin del producto. La Paz y Cochabamba tienen puntajes relativamente elevados por que son centros potenciales de consumo.Potos tiene menor puntaje por encontrarsealejado en el territorio nacional.10.5 TRANSPORTE DE MATERIA PRIMA.Esmuyimportanteconsideraresteaspecto, especialmentecuandosetienequetrasladar grandes volmenes de materia prima hasta el lugar de tratamiento, por otro lado se trata de evitar que el producto se hidrate, por que de ocurrir esto influir elproceso, incidiendo en la calidad y por que no decirlo en el rendimiento.Orurotiene mayor puntaje debido a que la empresa que produce cido sulfricose encuentran cerca de la ciudad y por supuesto la cercana al puerto de Arica ayuda en el puntaje recibido.Finalmentesiseconsideraqueel producto hadeser comercializado en todo el pas, el ubicar la planta en Oruro, significara un enorme ahorro en el transporte del producto a otros departamentos por la situacin geogrfica estratgica que esta ciudad tiene.La Paz y Cochabamba tiene menor puntaje debido a que aunque el hidrxido de Aluminio se encuentra cerca de estas ciudades, su calidad no son tan convenientes para el proyecto, el transporte.Potos tambin tiene puntaje alto, por que el costo de transporte es bajo,por la cercana de esta ciudad con dicho puerto.10.6 MANO DE OBRA.28PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Para efectivizar el presente proyecto se debe contar necesariamente con recurso humano, el mismo debe estar capacitado para la operabilidad y mantenimiento,si bien en el pas se cuenta con mano de obra barata, esta varia de departamento a otro, debido al costo de vida.Oruro y Potos tienen mayor puntaje debido a que en estos departamentos el nivel o costo de vida es relativamente bajo, por lo mismo la mano de obra tanto directa como indirecta es menor.La Paz y Cochabamba tienen menor puntaje por que como se sabe el nivel de vida en estas ciudades es elevada, por lo tanto la mano de obra es mayor.10.7 SERVICIOS AUXILIARES.Se considera servicios auxiliares al agua, carburantes, lubricantes, aire, gas natural, etc.Los cuatro departamentos en estudio tienen el mismo puntaje debido a que estos servicios auxiliares no son extremadamente determinantes en el proceso, se consideran secundarios.10.8 INFRAESTRUCTURA. Analizandolasventajaydesventajas delazonadeinstalacindelanuevaunidadde produccin, infraestructurafsica, provisindeservicios, polticadepartamental, etc. La Paz, Oruro y Cochabamba tienen el mismo puntaje por que tienen las mismas condiciones de instalacin en cuanto a infraestructura se refiere.Potos tiene menor puntaje debido a que cuenta con muchos problemas en esta rea.10.9 MEDIO AMBIENTE.LafabricacindeSulfatodeAluminiosibiennoimplicagranproblemaparaelmedio ambiente, sinembargotampoco se puede negar que dealguna manera influye enel problema ecolgico tan importante en estos das, por tratarse de un proceso de transformacin con reaccin qumica.Oruro tiene el mayor puntaje porque es una ciudad poco poblada, es decir que al ubicar la planta en esta ciudad, en un rea considerada industrial, la poblacin si bien ha de crecer, difcilmente abarcara ese sector, por que tiene gran superficie despoblada.29PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Potos tiene tambin puntaje elevado, por que de la misma manera tiene poca poblacin lo cual permite ubicar la planta y la poblacin no copara este sector.LaPazyCochabambatienenmenor puntaje por ser ciudades bastante pobladas, lo cual implica que si se ubica una planta en estas ciudades, obviamenteen sectores considerados industriales, en un tiempo breve, la poblacin copara estos sectores, es decir estas plantas quedaran en el centro de la ciudad, como esta ocurriendo en el Alto de La Paz y la Avenida Blanco Galindo (carretera Quillacollo-Cochabamba), lo que ocasionara una susceptibilidad para los habitantes de la zona.Al margen de todo lo indicado anteriormente, Oruro goza del privilegio de liberacin del pago de impuestos nacionales, departamentales, municipales, y universitarios sin excepcin del delaRentapersonal, decretadapor laley, aspectoqueresultadeterminanteenel momento de realizar las inversiones para la instalacin de la planta.11. FORMULARIO DE ESPECIFICACIONES.-FORMULARIO DE ESPECIFICACIONES PARA UN MOLINOMOLINO DE MATERIAL SOLIDO (ROCA + MINERAL)Identificacin:Item: Fecha: Or-19-Julio -2010Item No:Cantidad: 1Funcin: Triturar y moler slidos (mineral + roca)Operacin:DiscontinuaTipo:Molino de Bolas Capacidad: 150 Tn/h (cantidad de materia prima a tratar por unidad de tiempo)Potencia:1350 KwTipo de material a manejar: Abrasivo, mineral y rocaTamao de grano: 10000 micrometros FORMULARIO DE ESPECIFICACIONES PARA UN TRANSPORTADORTRANSPORTADOR DE MATERIAL SLIDO (ROCA + MINERAL)Identificacin:30PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Item: Fecha: Or-19-Julio-2010Item No:Cantidad: 1Funcin:Transportar material slidoOperacin: ContinuaTipo: Transportador de banda o cintaTipo de material a manejar:Abrasivo, mineral y rocaVelocidad: 1,6 m/sAncho de la banda: 1,4 metrosDistancia a transportar: 30 metros planos, (sin ninguna inclinacin en el trayecto)FORMULARIO DE ESPECIFICACIONES PARA UN EVAPORADOREVAPORADOR DE AGUA DE UNA SOLUCIONIdentificacin:Item: Fecha: Or-19-Julio -2010Item No:Cantidad: 1Funcin:Evaporar agua de una solucinOperacin: ContinuaTipo: Evaporador de Aire CalientePotencia:1/2HPTipo de material a manejar:Solucin liquida Medidas:242x164x169.5FORMULARIO DE ESPECIFICACIONES PARA UN CRISTALIZADORCRISTALIZADORDE MATERIAL LIQUIDO (SOLUCION)Identificacin:Item: Fecha: Or-19-Julio -201031PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Item No:Cantidad: 1Funcin: Cristalizar una solucin de sulfato de AluminioOperacin:DiscontinuaTipo:Cristalizador AutomticoCapacidad: 1000 LTipo de material a manejar: Solucin liquida de Sulfato de AluminioAltura: 2.500 [mm] Dimetro:895 [mm] Dimetro de perforacin interior: 200 [mm]FORMULARIO DE ESPECIFICACIONES PARA UN TANQUE DE ALMACENAMIENTOTANQUE DE ALMACENAMIENTO DE ACIDO SULFURICOIdentificacin:Item: Fecha: Or-19-Julio-2010Item No:Cantidad: 1Funcin: Almacena la materia prima, alimentador del tanque de mezclado.Operacin:DiscontinuaTipo:Tanque de flujo de liquido.Capacidad: 2 [m3]Forma:CilndricaTipo de material a manejar: Abrasivo (Acido sulfrico concentrado)Longitud del tanque: 2 [m] Dimetro del tanque:2 [m]FORMULARIO DE ESPECIFICACIONES PARA UN TANQUE DE ALMACENAMIENTOTANQUE DE ALMACENAMIENTO DE AGUAIdentificacin:Item: Fecha: Or-19-Julio-201032PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Item No:Cantidad: 1Funcin: Almacena AguaOperacin:DiscontinuaTipo:Tanque de flujo de liquido.Capacidad: 0.5 [m3]Forma:CilndricaTipo de material a manejar: Liquido (Agua)Longitud y dimetro del tanque: 1 [m]FORMULARIO DE ESPECIFICACIONES PARA UN TANQUE DE MEZCLATANQUE DE MEZCLA (REACTOR)Identificacin:Item: Fecha: Or-19-Julio-2010Item No:Cantidad: 1Funcin: Contacto solid-liquidoOperacin:DiscontinuaTipo:Tanque cilndrico con turbinas de aspas inclinadasCapacidad: 3 [m3]Forma:CilndricaPotencia del motor del agitador: 20[hp]Tipo de material a manejar: AbrasivoLongitud y dimetro del tanque: 1,62 [m]

12. ESTUDIO ECONOMICO.-ACTIVO FIJO.33PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Se llama as al patrimonio tangible de la empresa como ser: edificios, terrenos, maquinaria y equipo, etc.ACTIVO DIFERIDO.Es el patrimonio intangible de la empresa: gastos de organizacin, gastos de pre-inversin, acciones, etc. Normalmente estas inversiones deben ser consideradas por el aporte propio.ACTIVO CORRIENTE (CAPITAL DE OPERACIN).Escalculadoenfuncindelaactividadproductivaydel sector al quecorrespondeel proyecto. Su finalidad es permitir la operacin del proyecto por un periodo corto, acudiendo a estos fondos que le permiten realizar inversiones a corto plazo en la compra de la materia prima, pago de mano de obra, servicios auxiliares y otros.DETALLE ANEXOS INVERSINTOTALAPORTE PROPIOAPORTE EXTERNOACTIVO FIJO 113440 5440 108000Primera Etapa 64600 1600 63600EdificacionesMaquinaria y EquipoA-1A-2795056650950650700056000Segunda Etapa 720 720 0Maquinaria y Equipo A-2 720 720 0Tercera Etapa 48120 3120 45000Maquinaria y Equipo A-2 48120 3120 45000ACTIVO DIFERIDO 1500 1500 0Primera Etapa 1000 1000 0Estudio de Factibilidad yDiseo e IngenieraAdministracin y montaje (1)50050050050000Tercera Etapa 500 500 0Montaje (2) 500 500 0ACTIVO CORRIENTE 93811 18811 75000Primera Etapa 33557 8557 25000Hidrxido de Aluminiocido sulfricoEnvasesCordonesMano de Obra Indirecta(MOI)Mano de Obra Directa (MOD)Energa ElctricaCombustibles y LubricantesA-3A-3A-3A-3A-3A-3A-3A-3159901286320720734305602505099028632072073430560250501500010000000000Segunda Etapa 30127 5127 25000Hidrxido de Aluminio A-3 15990 990 1500034PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297cido sulfricoEnvasesCordonesMano de Obra Indirecta(MOI)Mano de Obra Directa (MOD)Energa ElctricaCombustibles y LubricantesA-3A-3A-3A-3A-3A-3A-312863207207056025050286320720705602505010000000000Tercera Etapa 30127 5127 25000Hidrxido de Aluminiocido sulfricoEnvasesCordonesMano de Obra Indirecta(MOI)Mano de Obra Directa (MOD)Energa ElctricaCombustibles y LubricantesA-3A-3A-3A-3A-3A-3A-3A-3159901286320720705602505099028632072070560250501500010000000000TOTALES 208751 25751 183000EN PORCENTAJES 100 12,3 87,712.1. FUENTES DE FINANCIAMIENTO.INTERNAS.Se denominan fuentes internas de financiamiento a las que provienen de entidades creadas localmenteonacionalmente, conelfinde promoverla inversin. Estas fuentesinternas establecenlascondicionesdefinanciamiento, respectoalagaranta, plazodeprstamo, perodo de gracia, amortizacin, intereses y servicio de la deuda.EXTERNAS.Se pueden clasificar dos grupos de organismos:a) Instituciones de financiamiento del sector primario y secundario (productivos).b) Organismos de crdito para el sector terciario (servicios).El que interesa es el punto a) en el cual estas fuentes ofrecen las condiciones del financiamiento similares a las fuentes internas, es decir, con una tasa de inters LIBOR de 7% ms 6,5% de ICI (Institucin Crediticia Intermediaria BBA-BM). Los plazos oscilan de 2 a 10 aos.Por todo lo anteriormente expuesto, se elige el financiamiento por la fuente externa.35PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-329712.2 CONDICIONES DE FINANCIAMIENTO.CAPITAL DE INVERSIN CAPITAL DE OPERACINACTIVO FIJO ACTIVO CIRCULANTEPlazo :6 10 aos 1 3aosInters :13,5%13,5%Perodo de Gracia :2 aos1 aoServicio de la Deuda : Anual Trimestral12.3 AMORTIZACIONES.AMORTIZACIN DE LA INVERSIN.Se determina por el mtodo del factor de recuperacin del capital; este mtodo se utiliza en la elaboracin de los proyectos para mantener las cuentas constantes por perodos.AMORTIZACIN DEL CAPITAL DE OPERACIN.Se determina por el mismo mtodo del factor de recuperacin del capital. A continuacin se calculan las amortizaciones tomando en cuenta los Cuadros anteriores. PRIMERA ETAPAAMORTIZACIN DE LA INVERSIN ($US)Monto (cap) = 63500Plazo (n) = 8 aosInters (i) = 13,50%Perodo de Gracia = 2 aosServicio Deuda = Anualfrc = [i/((1 + i)^n 1)] + i = 0,253646 cc= frc * cap = 16107N AOSALDODEUDORAMORTIZACIN(ANUAL)INTERES(ANUAL)CUENTA CONSTANTE12345678200820092010201120122013201420156350063500635005596647414377082669212504--753485529706110161250412504857385738573755564015091360316888573857316107161071610716107161071610736PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Siendo en todos los cuadros de amortizacin de la inversin y activo corriente:frc = Factor de Recuperacin del Capitalcc= Cuenta Constanten = Tiempo (plazo) de prstamocap= Capital (monto) PRIMERA ETAPAAMORTIZACIN DEL ACTIVO CORRIENTE ($US)(CAPITAL DE OPERACIN)Monto (cap) = 25000Plazo (n) = 3 aosInters (i) = 3,375%Perodo de Gracia = 1 aoServicio Deuda = Trimestralfrc = [i/((1 + i)^n 1)] + i = 0,144719 cc= frc * cap = 3618N AOSALDODEUDORAMORTIZACIN(ANUAL)INTERES(ANUAL)CUENTA CONSTANTE1234567891011122010201020102010201120112011201120122012201220122500025000250002500025000222261935816393133281016068853500----2774286829653065316832753386350084484484484484475065355345034323211884484484484436183618361836183618361836183618Comoel serviciodedeudaapagar es trimestral, el inters debeser tambin trimestral; un ao tiene 4 trimestres, entonces: INTERS (i) = 13,5/4 = 3,375 SEGUNDA ETAPAAMORTIZACIN DEL ACTIVO CORRIENTE ($US)(CAPITAL DE OPERACIN)Monto (cap) = 25000Plazo (n) = 3 aosInters (i) = 3,375%Perodo de Gracia = 1 ao37PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Servicio Deuda = Trimestralfrc = [i/((1 + i)^n 1)] + i = 0,144719 cc= frc * cap = 3618N AOSALDODEUDORAMORTIZACIN(ANUAL)INTERES(ANUAL)CUENTA CONSTANTE1234567891011122011201120112011201220122012201220132013201320132500025000250002500025000222261935816393133281016068853500----2774286829653065316832753386350084484484484484475065355345034323211884484484484436183618361836183618361836183618TERCERA ETAPAAMORTIZACIN DE LA INVERSIN ($US)Monto (cap) = 45000Plazo (n) = 5 aosInters (i) = 13,50%Perodo de Gracia = 2 aosServicio Deuda = Anualfrc = [i/((1 + i)^n 1)] + i = 0,427122 cc= frc * cap = 19220N AOSALDODEUDORAMORTIZACIN(ANUAL)INTERES(ANUAL)CUENTA CONSTANTE12345201320142015201620174500045000450003185516935--1314514920169356075607560754300228660756075192201922019220TERCERA ETAPAAMORTIZACIN DEL ACTIVO CORRIENTE ($US)(CAPITAL DE OPERACIN)Monto (cap) = 25500Plazo (n) = 3 aosInters (i) = 3,375%Perodo de Gracia = 1 ao38PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Servicio Deuda = Trimestralfrc = [i/((1 + i)^n 1)] + i = 0,144719 cc= frc * cap = 3690N AOSALDODEUDORAMORTIZACIN(ANUAL)INTERES(ANUAL)CUENTA CONSTANTE1234567891011122013201320132013201420142014201420152015201520152550025500255002550025500226711974616722135961036570253572----282929253024312632313340345335728618618618618617656665644593502371208618618618613690369036903690369036903690369012.4. DETERMINACIN DE LOS COSTOS DE PRODUCCINCOSTO FIJO (CF).Soncostosfijoscuandoenlavidatil del proyecto, losmismostratandepermanecer constantes en forma independiente del nivel de produccin.COSTO VARIABLE (CV).Son aquellos que dependen directamente del nivel de produccin, es decir, los costos sern mximos cuando la capacidad utilizada sea la mxima y el costo variable ser cero cuando la unidad de produccin se encuentre parada.COSTO TOTAL (CT).El costo total es la suma de los costos fijos y costos variables:CT = CF + CVCOSTO DE OPERACIN O FABRICACIN.Son aquellos rubros que estn estrechamente comprometidos con el proceso de produccin y existen dos tipos: directo e indirecto. Son directos cuando la materia prima y la mano de obraformanparteintrnsecadel producto. Los costos indirectos puedenser: servicios auxiliares, insumos, mano de obra indirecta, mantenimiento, seguros y otros.39PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297COSTO DE ADMINISTRACIN.Estos costos se refieren exclusivamente a los sueldos y salarios del personal administrativo, gastos generales de administracin, seguros, ropa de trabajo y otros.COSTO DE COMERCIALIZACIN.Sonaquellos rubros relacionados directamente conla distribucincomoser: envases, difusin, sueldos y salarios, entre otros.COSTOS TOTALES PROYECTADOS.Estos costos se proyectan en funcin a la demanda insatisfecha y el tamao ptimo de la unidad de produccin.A continuacin se tiene la Economa de Escalas, que no es mas que el anlisis del costo unitario versus el nivel de produccin.CUADRO DE ECONOMA DE ESCALAS456446453438437443428 428418 4184104204304404504601000. 1500. 1500. 2000. 2000. 2000. 2000. 2000. 2000. 2000.NIVEL DE PRODUCCIN (TM/AO)COSTO UNITARIO DE PRODUCCIN ($US)DETERMINACIN DEL PRECIO DE VENTA.El precio de venta se determinar de la siguiente manera:PVR = f * PVN (I)Donde:PVR = Precio de venta realf= Factor (est en funcin del IVA e IT)40PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297PVN = Precio de venta netoIVA = 13% (Impuesto al Valor Agregado)IT= 3% (Impuesto a la Transaccin)------------------T= 16%f = 100% (100% - 16%) = 1,190541PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297DESCRIPCIN ANEXO COSTO 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 20191. Costo de Fabricacin- Costo Directo Materias primas Insumos y materiales Mano de obra directa- Costo Indirecto Energa Elctrica Combustibles y Lubricantes Depreciacin Mano de Obra IndirectaA-4A-5A-6A-8A-6VVVVVFV37880535791034623049606720208952505063151428055999253704051952074401008022952250508372142805599925370405195207440100802295225050837214280743991715820692460992013440281712505013591142807439917158206924609920134402817125050135911428074399171582069246099201344028171250501359114280743991715820692460992013440281712505013591142807439917158206924609920134402817125050135911428074399171582069246099201344028171250501359114280743991715820692460992013440281712505013591142802. Costo de AdministracinMano de Obra Indirecta A-6 F22680226802268022680226802268022680226802268022680226802268022680226802268022680226802268022680226803. Costo de Comercializacin Transporte A-7 V34916349165218452184521845218469833698336983369833698336983369833698336983369833698336983369833698334. Costo FinancieroPrimera EtapaCapital de InversinCapital de OperacinSegunda EtapaCapital de InversinCapital de OperacinTercera Etapa Capital de Inversin Capital de OperacinVVVVVV19483194831610733760--0--339553057916107144723376-33760--4505130579161071447214472-144720--400981610716107-14472-14472951960753444369421610716107-0--20835607514760500871610716107-0--339801922014760192200--0--1922019220-192200--0--1922019220-00--0--0--00--0--0--TOTAL COSTO PRODUCCCIN 455884 668811 679907 876602 873446 886591 855724 855724 836504 836504Programa Produccin (TM/ao)Capacidad utilizada (%)Costo Unitario Produccin ($/TM)Costo Fijo de ProduccinCosto Variable de Produccin10005045636960418924150075446369606318511500754533696064294720001004383696083964220001004373696083648620001004433696084963120001004283696081876420001004283696081876420001004183696079954420001004183696079954442PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297PVN = Cu(P) + U * Cu(P)(II)Donde:Cu(P) = Precio unitario ($us/ TM)U = Utilidad segn el sector (10 20% para el sector de transformacin)se calcula el precio unitario promedio:Cu(P) = (456 + 446 + 453 + 438 + 437 + 443 + 428 + 428 + 418 + 418) $us/ 10 aosCu(P) = 437 [$us/ TM]Para una utilidad del 5%, reemplazando en la ecuacin (II):PVN = 437 + 0,05*437 = 459 [$us/ TM]Reemplazando este valor en la ecuacin (I):PVR = 1,1905*459 = 546 [$us/ TM]que es el precio real del producto.ESTUDIO DE UTILIDADESEs el estudio de prdidas yganancias correspondiente al anlisis financiero de la empresa considerndose los flujos de los ingresos y costos y los impuestos establecidos por ley.a) Utilidad Bruta (UB)UB = Y C Donde:Y = IngresoC = Costo de produccinb) Utilidad Neta (UN)UN = UB IDonde:43PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297UB = Utilidad brutaI = Impuestos (IVA, IT, IU)IT, IU, Impuestos a la Transaccin y Utilidades respectivamente.ESTADO DE PRDIDAS Y GANANCIAS. ESTUDIO DE UTILIDADESCosto Unitario Promedio = 437 [$us/TM]Precio Venta Neto = 459 [$us/TM]IVA = 13%IT = 3%Impuestos (IVA + IT) = 16%Factor = 1,1905Precio de Venta Real = 546 [$us/TM]Estado de Prdidas y Ganancias ($us)AOCANTIDADPRODUCIDA(Q)(TM/AO)PRECIO DE VENTA UNITARIO (Cu)($us/TM)INGRESO BRUTO(Y)($us/AO)COSTO DE PRODUCCIN (C)($US/AO)UTILIDAD BRUTA (UB)($us/AO)IMPUESTOS (IVA VENTAS + IT)UTILIDAD NETA (UN)($us/AO)2010201120122013201420152016201720182019100015001500200020002000200020002000200054654654654654654654654654654654600081900081900010920001092000109200010920001092000109200010920004558846688116799078766028734468865918557248557248365048365049011615018613909321539821855420540923627623627625549625549687360131040131040174720174720174720174720174720174720174720275619149805340678438343068961556615568077680776Compras ($us)AOCOMPRAS($us)IVA COMPRAS($us)20102011201220132014201520162017201820193788055599925599927439917439917439917439917439917439917439914924572799727999671996719967199671996719967199671944PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297 Utilidad Posterior al IVA Compras (U-Positiva)AOSUTILIDADNETA($us)IVACOMPRAS($us)UTILIDAD(U-POSITIVA)($us)201020112012201320142015201620172018201927561914980534067843834306896155661556807768077649245727997279996719967199671996719967199671996719520019194880852137397140553127408158275158275177495177495Clculo del Impuesto Sobre UtilidadesAOSUTILIDAD(U-POSITIVA)($us)IMPUESTO SOBREUTILIDADES (IU)($us)25,00%201020112012201320142015201620172018201952001919488085213739714055312740815827515827517749517749513000229872021334349351383185239569395694437444374Utilidad Neta Real (UNR)AOSUTILIDAD(U-POSITIVA)($us)IMPUESTO SOBRE UTILIDADES (IU)($us)25,00%UTILIDADNETA REAL(UNR)($us)2010201120122013201420152016520019194880852137397140553127408158275130002298720213343493513831852395693900168961606391030481054159555611870645PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297201720182019158275177495177495395694437444374118706133121133121FLUJO DE CAJA NETO.En base a la utilidad neta, se incorpora el valor de la depreciacin anual, hallndose el Flujo de Caja Neto o Cash Flow y se incorporan las inversiones realizadas. Flujo de Caja Neto (FCN)AOS PERIODOSCAPITAL(K)($us)UTILIDAD NETA REAL(UNR)($us)DEPRECIACIN(D)($us)FLUJO DE CAJA NETO(FCN)($us)20102011201220132014201501234561149403355730127030127000390016896160639103048105415955560631583728372135911359113591-11494011759472066901186512119006208731*(*) Al valor de 119006 se sum el valor residual de las depreciaciones (89725). ORIGEN Y APLICACIN DE FONDOSDenominado tambin fuentes y usos de fondos, la finalidad de este anlisis financiero es determinarlasfuentesdecapital quedarn origenal proyecto y a suvez determinar el destino el uso final de estos fondos donde se incluye la amortizacin de la deuda, adems de las reposiciones de los activos que se desprecian en el horizonte de proyecto. Tambin contempla la etapa de pre-inversin e inversin, reflejando las inversiones realizadas en el perodo o los perodos anteriores al inicio de operaciones del proyecto. El siguiente cuadro presenta esta informacin.46PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Fuentes y Usos de FondoEVALUACIN DEL PROYECTO EVALUACIN FINANCIERALa evaluacin financiera mide la rentabilidad de undeterminado proyecto, asimismo permite comparar y ordenar diferentes proyectos de inversin.VALOR ACTUAL NETO (VAN).DETALLEAOREF. 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016FUENTESPERODOCUADROS 0 1 2 3 4 5 6Aporte Propio 6940 8557 5127 0 5127 0 0Aporte Externo10800025000 25000 0 25000 0 0Utilidad Neta Real (UNR)0 39001 68961 6063910304810541595556Depreciacin 0 6315 8372 8372 13591 13591 13591Valor Residual 89725TOTAL FUENTES1149407887310746069011146766119006198872USOSActivo Fijo 64600 720 0 48120 0 0 0Activo Diferido 1000 0 500 0 0 0 0Activo Corriente0 8557 5127 0 5127 0 0Amortizacionesa) Capital de Inversin0 7534 8552 9706 11016 12504 25649b) Capital de Operacin0 0 11672 25001 13329 11904 13596TOTAL USOS 65600 16811 25851 82827 29472 24408 39245SALDO NETO 49340 62062 81609 -1381611729494598 159627ACUMULADO 49340111402193011179195296489391087550714Dividendo para Inversionista (40%)19736 44561 77204 71678118596156435220286Futuras Ampliaciones (60%)29604 6684111580710751717789323465233042847PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Para tomar una decisin sobre la rentabilidad de un proyecto hay que compararlo con otras alternativas de inversin, es decir, con el beneficio que el dinero invertido en el proyecto hubierapodidogenerarsifueseinvertidoenunmejorproyectoalternativo. Estoquiere decir, que los beneficios de un proyecto deben ser comparados con el costo de oportunidad del capital (COC).El VANrepresentalasumaactual queesequivalentealosingresosnetospresentesy futuros de un proyecto de inversin. El VAN se calcula por medio de la siguiente ecuacin:VAN = BNi / (1 + COC)n(I)Donde:BNi = Beneficio neto en el ao iCOC = Costo de oportunidad del capitaln = Perodoi = 1, 2, 3, , nClculo de Valor Actual Neto (VAN)COC = 0,14PERIODO(n)FCN = BN 1/(1+COC)nVAN01234561149401175947206690118651211900620873110,877192980,769467530,674971520,592080280,519368660,45558655-114940103153632346580512226180895095TOTAL + 176088VAN = + 176088 $usSi el VAN > 0, el proyecto es factible y debe ser aceptadoSi el VAN < 0, el proyecto no vale la pena puesto que existen otras alternativas de inversin con mayor beneficio.48PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Como se observa en el cuadro anterior:VAN = 176088> 0, entonces el proyecto es factible.TASA INTERNA DE RETORNO (TIR)Es aquella tasa de inters que hace que el VAN del proyecto sea igual a cero.La TIR es un valor crtico de la tasa de inters del COC; esta tasa es una incgnita, cuya solucinsealalatasaderentabilidadgeneradadelosfondosinvertidosylosqueson liberados. La TIR permite la toma de decisiones, dependiendo del flujo del proyecto.Asumiendo que laTIR es igual al COC, la ejecucin del proyecto ser equivalente a la seleccin de las alternativas financieras y por lo tanto se asume una actitud de indiferencia al proyecto. El clculo se realiza con la siguiente frmula: BNi / (1 + TIR)n I = 0 (II) Reemplazando datos:11759472066901186512119006208731 114940---------- + --------- + ---------- + ---------- + ---------- + ---------- - ----------- = 0(1+TIR)(1+TIR)2(1+TIR)3 (1+TIR)4 (1+TIR)5 (1+TIR)6(1+TIR)0

TIR = 44,61%TIEMPO DE RECUPERACIN DE CAPITAL.Esteindicador del perododerecuperaciny/orepago, seleccionalosproyectosenlos cuales el tiempo de recuperacin de la inversin original es menor.TRC = 100/44,61 = 2,24 [aos]RELACIN BENEFICIO COSTO.Es un indicador de la rentabilidad de un proyecto de inversin: [(FCN)+/(1+COC)n]+RB/C = ---------------------------- (III) [(FCN)-/(1+COC)n]-49PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Para este clculo se utiliza el Cuadro 5-16, el mismo que corresponde al clculo del VAN, cuyos valores tanto positivos como negativos son: [(FCN)+/(1+COC)n]+ = 291028 [(FCN)-/(1+COC)n]- = 114940Se tiene: 291028RB/C = ---------- = 2,53114940 Si:RB/C > 1 el proyecto es factible.RB/C < 1 el proyecto no es factible.RB/C = 1 el proyecto es indiferente.De acuerdo a los criterios anteriores, el proyecto es factible.13. BIBLIOGRAFIA.--Problemas de Ingenieria Quimica-Ocon-Tojo-Tomo IyII-Resistencia de Materiales-Mott-Resistencia de Materiales-Spotts-Tablas para procesos metalrgicos-Sarcus-Microsoft Encarta-Propiedades de las soluciones-Manual del Ing. Qumico-Perry 50PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297CATALOGOSPRODUCT DESCRIPTIONEVAPORATOR AIR COOLER MOTORTypeVoltageVFrequencyHzPowerWcapacitorFCurrentAExterior SizemmSJDE-1/2HP 220 50-60 1/2HP 11/55.5-34-2.8242x164x169.5SJDE-1/3HP 220 50-60 1/3HP 9/54.8-2.73.7-2.4242x164x169.5http://chinahujiang.en.made-in-china.com/product/lbzxyioOfLVh/China-Evaporator-Air-Cooler-Motor.htmlDESCRIPCION DEL PRODUCTOEQUIPO CRISTALIZADORProduccinTolvaCalentamientoInyeccinSolicitar informacin 200 Kg/h500 Lt9000 KW280 Mc/ hContactar con la empresa 400 Kg/h1000 Lt15000 KW600 Mc/hContactar con la empresa 800 Kg/h2000 Lt15000 KW950 Mc/hContactar con la empresa 1000 Kg/h2500 Lt25000 KW950 Mc/hContactar con la empresahttp://www.logismarket.com.mx/dega/cristalizador-automatico/1451201943-1179567098-p.htmlEquipo CristalizadorCaractersticas tcnicas de la tolva de proceso con agitador a aspa horizontal: Partes en contacto con el granulo totalmente en acero Inox. AISI 304. Aislamiento desde cono hasta la cima de la tolva con fibra cermica, espesor 50 mm. Capacidad: de 500 a 2500 Lt. Revestimiento externo en lamina de aluminio anodizado. Tapa superior en lamina de aluminio anodizado. Visualizador de nivel en cristal para alta temperatura. Sensor de nivel para comando coclea de carga.51PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297 Puerta lateral standard. Aspa horizontal difusor de aire. Dimensiones externas.Altura: 2.500 mm.Dimetro: 895 mm.Dimetro perforacin inferior: 200 mm.http://andexport.com/espanol/prod_inyeccion_equipcrist.phpDESCRIPCION DE EQUIPOSMOLINOS DE BOLASTcnica de procesamientoPlanta procesadoraCentral elctricaRepblica Checa2x molino de bolas SBc280x625proceso hmedosistema de extraccin: rebosamientopotencia instalada 630 kWtamao del grano F80: 7000 tamao del grano P80: 22 piedra caliza Plantas procesadorasPlanta procesadoraAlemania1x molino de bolas SKM1000x800proceso secosistema de extraccin: screenpotencia instalada 7,5 kWgrano de entrada 300 mmgrano de salida 3 mmrotura de la oblea de silicio 52PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Tcnica de procesamientoInstalacin desulfuradorade gas de humoCentral elctricaEspaa2x molino de bolas SBc220x400proceso hmedosistema de extraccin: rebosamientopotencia instalada 250 kWtamao del grano F80: 8000 tamao del grano P80: 29 piedra caliza Plantas procesadorasInstalacin desulfuradorade gas de humoCentral elctricaPortugal3x molino de bolas SBc260x525proceso hmedosistema de extraccin: rebosamientopotencia instalada 450 kWtamao del grano F80: 10000 tamao del grano P80: 29 piedra caliza Tcnica de procesamientoInstalacin desulfuradorade gas de humoCentral elctricaVietnam1x molino de bolas SBc200x375proceso hmedosistema de extraccin: rebosamientopotencia instalada 180 kWtamao del grano F80: 20000 tamao del grano P80: 44 piedra caliza 53PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Tcnica de procesamientoEstacin de descargaInstalacin desulfuradorade gas de humoCentral elctricaBulgaria3x molino de bolas NBc340x700proceso hmedosistema de extraccin: rebosamientopotencia instalada 1250 kWtamao del grano F80: 8500 tamao del grano P80: 45 piedra caliza Tcnica de procesamientoInstalacin desulfuradorade gas de humoCentral elctricaChina3x molino de bolas SBc260x600proceso hmedosistema de extraccin: rebosamientopotencia instalada 460 kWtamao del grano F80: 7000 tamao del grano P80: 44 piedra caliza Tcnica de procesamientoInstalacin desulfuradorade gas de humoCentral elctricaPolonia2x molino de bolas NBc360x750proceso hmedosistema de extraccin: rebosamientopotencia instalada 1350 kWtamao del grano F80: 10000 tamao del grano P80: 25 piedra caliza 54PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Tcnica de procesamientoInstalacin desulfuradorade gas de humoCentral elctricaPolonia1x molino de bolas SBc280x650proceso hmedosistema de extraccin: rebosamientopotencia instalada 630 kWtamao del grano F80: 10000 tamao del grano P80: 25 piedra caliza http://ball-mill.fam.de/espanol/Productos/T%C3%A9cnica%2520de%2520procesamiento/Molinos%2520de%2520bolas/index.htmlDESCRIPCION DE PRODUCTOCINTA TRANSPORTADORATcnica para minas a cielo abiertoMina de explotacin a cielo abiertoAlemania1x cinta transportadora sobre orugas BR1200.25/53longitud de puenteado 78 mancho de la cinta 1200 mmaltura de lanzamiento 17 mescombros 2100 m/h 55PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-3297Tcnica para minas a cielo abiertoCanteraAlemania1x cinta transportadora sobre orugas BR1400longitud de puenteado 30 mancho de la cinta 1400 mmaltura de lanzamiento 5,5 mMINERAL 2700 t/h 150Tn/h Tcnica para minas a cielo abiertoMina de explotacin a cielo abiertoAlemania1x cinta transportadora sobre orugas BR1400.37/63longitud de puenteado 97 mancho de la cinta 1400 mmaltura de lanzamiento 21 mescombroscarbn 6600 t/h 4400 m/h 56PRODUCCION DE SULFATO DE ALUMINIO PRQ-329757