consolidado parcialtc2 procesos quimicos

8/11/2019 Consolidado ParcialTC2 Procesos QUIMICOS

1/16

TRABAJO COLABORATIVO 2

PROCESOS QUIMICOS

TUTOR

WILLIAM MOSQUERA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

INGENIERIA INDUSTRIAL

MAYO DE 2014


2/16

INTRODUCCION

Con el siguiente trabajo se quiere dar a conocer la importancia que va generarpara la regin la implementacin de una planta para la elaboracin del cemento.

Para la elaboracin del cemento se debe contar con materias primas de buenacalidad al igual que los equipos necesarios para llevar acabo dicho producto. Poreso se debe conocer antemano los balances de masa y energticos. Ya que estonos brinda la informacin de la cantidad de materia prima. En los equipos el costoque nos genera el funcionamiento de estos por da.Encontraremos el valor en pesos colombianos de los materiales directos eindirectos, de los equipos necesarios para elaboracin del producto qumico delcemento


3/16


4/16

1. COMERCIALIZACIN DEL PRODUCTO EN EL TOLIMA.

La comercializacin el Tolima mostr una cada preocupante en 1999, una cadadel 29% entre 1998 y 1999. En los aos siguientes hasta 2004 hubo una relativaestabilidad en las ventas, para despus en 2005 dispararse la demanda hasta

llegar a un volumen histrico, que represent un incremento entre 2004 y 2005 del30%. Esto fue causado por la baja de precios del cemento, que bajaron un 44%entre estos mismos aos. En el 2014 ha mostrado un incremento significativo contendencia al alza.Sin embargo la produccin del principal ingrediente del cemento, el clinker, generagases de efecto invernadero. El clinker se produce en hornos rotatorios queprocesan piedra caliza, arcilla y otros minerales a temperaturas superiores a los1,400C. El CO2 generado en el proceso es resultado de la quema delcombustible requerido para lograr tales temperaturas y de la descomposicinqumica de la piedra caliza en cal y CO2.

Una importante iniciativa de CEMEX en el Tolima para reducir la emisin de gasesde efecto invernadero, es sustituirde acuerdo con los lmites permitidos por losestndares de calidad nacionales para la fabricacin del cemento parte delclinker en la elaboracin del cemento, por materiales cementantes alternativoscomo cenizas volantes pulverizadas, escoria de altos hornos, puzolanas y calizade adicin.

1.1 Mostrar el proceso productivo para el cemento, justificando el anlisis en uncuadro comparativo de todos otros procesos investigados as, para definir la

posibilidad de construir una planta en una de las zonas donde se ubica el grupo de

trabajo


5/16


6/16

TrituracinDe Caliza YArcilla

Recepcin derocas

calcreas oarcillas entrituradora

Reduccin detamao por

impacto o presinde la rocas

calcreas o arcillas

Determinacin deGranulometra de 1

a 2 pulgadas

Introduccin dechorro de agua

para no acumularpolvo

Se debemantener la

trituradora encontinua

revisin poratasco o pordaos que

producen paroen la produccin

Trituradorcnico

La dificultad radicaen el mtodoescogido, laamenaza en elmanejo delproceso, lafortaleza en larevisin continua ymantener

protocolos y laoportunidad enanticipar lasproblemticas.

Almacenamientoen silo paratransportar

Transporte envolquetas o bandatrasportadora a la

planta

Problemas en eltipo detransporte ya

sea por dao enla va o en losequipos, si nose planea en

mantenimiento.

Volquetas obandatransportador

a

Prehomogenizacin YAlmacenamiento

Recepcin dela materia

Prima en elparque de

almacenamiento

Mezclado continuode cada una dematerias primas

Garantizar launiformidad en

cada una de estasy Minimizar la

variabilidad en lacomposicin

qumica

Se debe tenerun estricto

control en elproceso

Galerascirculares de

preHomogeneiz

acin.banda

transportadora

Dificultad por elcambio en el

componente delmaterial, amenazapor la uniformidad

de producto,fortaleza por las

herramientas

empleadas yoportunidad en el

control del proceso.

Almacenamiento de la

materia prima

Verificar launiformidad

Verificar laespecificacin del

material

El productodebe presentar

lasespecificacionesnecesarias para

la siguienteetapa delproceso.

Tolvasdosificadoras


7/16

Moliendade HarinaCruda

Dosificacin ymolienda de

cementodependiendo

de lascaractersticas; caliza, arcilla,slice, mineralde hierro, etc.

Introduccin a labanda de losmateriales

seleccionados

Reduccin detamao de las

partculas hastapulverizarlas

Controlarcontinuamentela dosificacin

Tolvas conbalanzas que

regulan lacantidadBanda

transportadora

Moliendamolino de

bolas

Dificultadosificacinadecuada para eltipo de cemento,amenazasproblemas en lacalentada,fortalezasplaneacin

continua,oportunidadesretroalimentacincontante delsistema.

Introduccinsilos de

homogeneizacin

Mezcla de lasmaterias primas

dosificadas

Verificacin deestndares de la

harina.

Preverproblemas demantenimiento

Silos dehomogeneiza

cin

Clinkerizacin

Introduccinde la harina

crudadosificada

Intercambio decalor de 350Chasta 950 C

Precalcinacin dela mezcla

Revisarcontantemente

el materialdentro del horno

Intercambiador de calorSistema de

Precalcinacin de lamezcla

Dificultades a lahora de controlarlas temperaturas,amenaza si no secontrola el procesodebidamente,fortalezas encuanto a mantenerla calidad y laexperiencia yoportunidad en el

desarrollo delproceso ymantenimiento delequipo.

Entrada alhorno rotatoriodel material a1000C porcmara de

humos

Extraccin del 5%de los gases por

baips

Reaccin qumicaque produce unnuevo elemento(formacin de

cristales a 1500C)

Manejo de altastemperaturas

Elevadorneumtico

HornorotatorioFiltro de

mangaventilador

Salida delproducto

Enfriado Revisin de lasespecificaciones

Revisincontinua del

proceso

Enfriadoresde satlite oplanetarios

Almacenamiento

Recoleccin ytransporte

almacenamiento Verificacin delproducto

Solos dealmacenamiento y domo


8/16

Moliendade Cemento

Introduccindel Clinker

Control del tamaode las partculas

Dosificacin de lascantidades

Ms tiempo enla realizacin

del producto pormal dosificacin.

Molino debolas

Dificultades almantener unestricto control,amenazas en ladosificacin,fortalezas en larevisin continua uoportunidades en laexperiencia.

Introduccinde otros

materialescomo yeso

etc.

Especificacionesdel producto

Basculasautomticas

Empaque yDespacho Control de lacalidad Ensayos fsicos Toma de muestras Malos procesos laboratorio Dificultades en elrea de manejo dedespachos,

amenazas si nocontrolan bien el

sistema delogstica, fortaleza

si mantienen lamano de obra y

oportunidades encapacitaciones.

Control por anlisisqumico

Toma de muestras Contaminacinde muestras

laboratorio

Empaque Almacenamientoen silos dedeposito

Empaque en bolsasde 50kg,

dispuestas enestibas

Dao deempaques y

falta deexperiencia.

Embolsadorarotativa

automtica

Despacho Se apilan los bultosen estibas

Cargue de lasestibas encamiones

Coordinacin delos pedidos

Camin decargue


9/16

1-2 Disear el preliminar del diagrama de proceso donde se muestren todas las

operaciones unitarias esenciales con los correspondientes flujos msicos de entrada

y salida. (Todas las referencias deben ir con sus pies de pginas correspondientes

segn la norma ICONTEC)

DIAGRAMA DE FLUJOHoja 1 de 2

Fecha: Mayo 02 de 2014Resumen Proceso: PRODUCCI N DE CEMENTOActividad NoTiempo Realizado por: Jenniffer M Narvaez SantosOperaciones 13Transporte 12Inspecciones 5 Comentarios: Se muestran las diversas actividades en

modo secuencial del proceso productivo del cemento.Esperas 2Almacenajes 4Alternativas 1Total

OPE TRA INS ALM ESP VER Longitud TiempoNo Descripcin Si No Metros Minutos

1Extraccin De MateriaPrimaPerforacin

2 Cargue de barrenos3 Voladura

4 Cargue de camiones

5Traslado de la materiaprima

6Disposicin de losdesecho de operacin

7

Trituracin De Caliza YArcilla

Reduccin de tamaopor impacto o presin dela rocas calcreas oarcillas

8Almacenamiento ensilo

9Transporte delmaterial al parque

10

Pre-homogenizacin YAlmacenamiento.Mezclado continuo decada materia prima

11 verificacin

12 Almacenamiento silos dedosificacin

13

Molienda de HarinaCruda.Introduccin a la bandade la materia primadosificada

14 Traslado a silos


10/16

15Homogeneizacin de lamezcla y transporte.

16Clinkerizacin.Introduccin de la harinacruda dosificada

17Intercambio de calor de350C hasta 950 C

18Entrada al hornorotatorio del material a1000C por cmara dehumos

19Extraccin del 5% de losgases por baips

20 Enfriado

21 Transporte y recoleccin

22

Molienda de Cemento.Dosificacin;Especificaciones delcemento a producir

23 introduccin al molino debolas, materias primasClinker, yeso etc,

24Control del tamao departculas

25

Empaque y DespachoControl de calidad;Ensayos fsicosControl por anlisisqumico

26Empaque y

Almacenamiento en silosde depsito.

27 Despacho


11/16

1-3 Disear el diagrama de proceso intermedio para diferenciar todos los tipos de

operaciones unitarias presentes (FISICAS, QUIMICAS O MIXTAS) en el proceso

productivo y los fenmenos de transferencia (MASA, CALOR, MOMENTUM O

MIXTAS) posibles.

DIAGRAMA DE PROCESO INTERMEDIONo Descripcin

Extraccin De Materia Prima

TIPO DE OPERACIONESUNITARIAS PRESENTES

FENOMENOS DE TRANSFERENCIADE MASA PRESENTES

FISICA QU MICA MIXTA MASA CALOR MOMENTUM MIXTA

1Perforacin.Determinacin de laprofundidad x x

2

Cargue debarrenos.Determinacin

de cantidad de explosivo x x3

Voladura. Determinacindel clima y del equipo autilizar x x x x

4Cargue de camiones.

Ajuste en la cantidad acargar x x

5

Traslado de la materiaprima, mantenimiento devolquetas y revisin derutas. Descargue devolquetas

x x6

Disposicin de losdesecho de operacin.Revisin y control de laoperacin x x x x

Trituracin De Caliza Y ArcillaTIPO DE OPERACIONESUNITARIAS PRESENTES

FENOMENOS DE TRANSFERENCIA DEMASA PRESENTES


7

Reduccin de tamao porimpacto o presin de la

rocas calcreas o arcillas.Determinacin deGranulometra de 1 a 2pulgadas. Introduccin dechorro de agua para noacumular polvo

x x


12/16

8

Almacenamiento en siloTransporte en volquetas obanda trasportadora a laplanta.

x x

9Transporte del material alparque x x

Pre-homogenizacin y Almacenamiento.



FISICA QUMICA MIXTA MASA CALOR MOMENTUM MIXTA

10

Mezclado continuo decada materia prima.Garantizar la uniformidaden cada una de estas yMinimizar la variabilidaden la composicin qumica

x x x x x x

11verificacin de launiformidad. Verificar laespecificacin del material x x

12Almacenamiento silos dedosificacin x x

Molienda de Harina Cruda.TIPO DE OPERACIONESUNITARIAS PRESENTES



13

Introduccin a la banda dela materia primadosificada. Reduccin de

tamao de las partculashasta pulverizarlas x x14

Traslado a silosVerificacin de estndaresde la harina. x x

15Homogeneizacin de lamezcla y transporte. x x

Clinkerizacin.




16Introduccin de la harinacruda dosificada x x

17Intercambio de calor de350C hasta 950 C x x x x x x x


13/16

18

Entrada al horno rotatoriodel material a 1000C porcmara de humos x x x x x x x

19Extraccin del 5% de losgases por by-pass x x x x

20

Enfriado por Enfriadores

de satlite o planetarios x x x x21

Transporte y recoleccin

x xMolienda de Cemento.




22Dosificacin;Especificaciones delcemento a producir x x

23introduccin al molino debolas, materias primasClinker, yeso etc, x x

24Control del tamao departculas x x

Empaque y Despacho




25Control decalidad;Ensayos fsicos x x

26 Control por anlisisqumico x x x x

27

Empaque yAlmacenamiento en silosde depsito. Empaque enbolsas de 50kg, conEmbolsadora rotativaautomtica, despuesdispuestas en estibas

x x

28 DespachoCargue de lasestibas en camiones x x


14/16


15/16

Consumo de calor especfico delproceso:

3000 - 3300 k J/kg cli.

Demanda terica de calor de laformacin de clinker:

1750 kJ/kg cli.

Eficiencia trmica 53 - 58 %.Eficiencia trmica para utilizacinmxima de energa de residuos (gas deescape de horno y aire de escape deenfriador)

80 -90 %.

Formacin de clinker 1750

Contenido energtico del gas de escape 700

Contenido energtico del aire de escape 400

Prdidas por radiacin y conveccin 250Contenido energtico del clinker 100

Total:3200 kJ/kg de cl inker

4.- Segn los balances energticos determinaran la cantidad de suministro

energtico necesario, ya sea generado por ustedes o por los servicios pblicos,

como son el servicio de electricidad o acueducto para los equipos de calefaccin orefrigeracin, o los costos de la instalacin y puesta en marcha de la caldera

Dist rib uc in d e lo s cons um os de la energa elctr ica

PUNTO DE CONSUMO % DECONSUMO DE LAENERGA ELCTRICA

Preparacin de las materias primas.3,0%

Preparacin y molienda del crudo. 32%

Homogenizacin y conjunto del horno. 21%

Molienda de cemento y acabado. 41%

Servicios generales y auxiliares 2,0%

Iluminacin. 1,0%


16/16

Dist rib uc in d e lo s cons um os de la energa trm ica.

TIPO DE PROCESO

PUNTO DE CONSUMO VIA HUMEDA VIA

SEMISECA

VIA SECA

Secado y molienda delcrudo.

- 7,0% 0,2%

Conjunto del horno.99%

92,5% 99,5%

Calderas y serviciosauxiliares

1.0% 0,5% 0,3%

5. Determinaran la cantidad de equipos necesarios para la produccin de su

producto, en un cuadro donde muestren los equipos bsicos necesarios y los

equipos de apoyo y servicio

EQUIPO TIPO DEEQUIPO

OPERACI NUNITARIA

CAPACIDAD OCANTIDADDEEQUIPOS

PROVEEDORES COSTO DELOS EQUIPOS

- Molino

- HornoRotativo

-Secador

-Silos

Trituradorade martillo

Excavadora

CintaTransportadora

Bsico

Bsico

Bsico

Necesario

Necesario

Necesario

Necesario

Esencial

Esencial

Esencial

Necesaria

Necesaria

Necesaria

Necesario

16.5-38 t/h

0.9-1.3 t/h

2.5 t/h

60 toneladas

36-90toneladas

ShibangMachinery

Jiangsu PengfeiGroup

Henan HongjiMine Machinery

Henan HongjiMine Machinery

Henan Hongji

Mine Machinery

Caterpillar

$210.000.000

$4.500.000

$1.000.000.000

$30.098.000

$110.000.000

consolidado parcialtc2 procesos quimicos

Documents