UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNADEscuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente

BALANCE MÁSICO Y ENERGÉTICO EN PROBLEMÁTICAS AMBIENTALESENTREGA FASE I

Por:

CAMILO ANDRES BUITRAGO

Código: 1.118.070.903 IVES VERSEL RENTERÍA GRACIA

CÓDIGO 4799959

Tutora:CLAUDIA PATRICIA DAVILA

Especialista en Energía y Medio Ambiente

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD

ECAPMA

INGENIERIA AMBIENTAL

FLORENCIA – CAQUETA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNADEscuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente

Etapa 0. Materia Prima

Etapa 1. Secado

Etapa 2. Extracción de aceite

Etapa 3. Purificación

de aceite

Etapa 4. Transformación de

aceite

Etapa 5. Purificación

de biodiesel

Maleza de PTAR

1.7 Secado en

prensa caliente

2.0 Extracción insitu con

ciclo hexano

3.9Tricanter

4.0 Transesterificacion

etanol-base

5.3Tamices

moleculares

Ultimo 5 dígitos de mi cedula 7 0 9 0 3

DIAGRAMA DEL PROCESO

DIAGRAMA DE FLUJO DETALLADOS DEL PROCESO

Aceite sin reacionar Agua Aceíte extraido Metanol-Base sin reacionar

Aceite Purificado

Maleza seca

Maleza desgrasada Emulsificante Aceite sin reacionar

Aceite no extraído Ciclohexano Metanol-Base sin reacionar

Aceite Purificado Biodiesel

Ciclohexano Emulsificante

Maleza humeda

Secado Prensa

caliente

Extracción de aceite

Ciclohexano

Purificación de aceite Tricanter

Metano-Base Transforma

ción de aceite

Etanol-Base

Purificación de biodiesel

Tamices moleculares

Biodiesel Purificado

CALCULOS

Tecnología Eficiencia Entradas Adicionales

Masa de Adicionales

(Kg/hora)

1.7 100% Ninguna 02.8 70% Ciclohexano 38*30= 1140

3.9 100% Tricanter 38*40= 1520

4.2 80% Etanol-Base 38*5= 190

5.3 100% Ninguna 0

TABLA DE RESULTADOS DEL BALANCE DE MATERIA DEL PROCESO

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Tabla de resultados de balance de materia del grupo # 381. Tecnología seleccionadasNombre integrante seleccionado: CAMILO ANDRES BUITRAGONumero de documento del integrante seleccionado: 1.118.070903

Etapa 0. Materia Prima

Etapa 1. Secado

Etapa 2. Extracción de

aceite

Etapa 3. Purificación de aceite

Etapa 4. Transformación de

aceite

Etapa 5. Purificación

de biodiesel

Maleza de PTAR

 Secado en

prensa caliente

 Extracción insitu con ciclo hexano

Tricanter  Transesterificacion etanol-base

Tamices moleculare

s

Últimos 5 dígitos del documento

7 0 9 0 3

2. Balance de materia por etapa

Etapa

Nombre de la

corriente

Componente de la corriente

Flujo másico del component

e

Flujo de la corriente

(Kg/hora) % del total (Kg/hora)

Entrada secador

Agua 3420 90.03800

1. Secado Maleza 380 10.0

1.7Salida 1 secador

Agua evaporada 3420 100.00 3420

Prensa calienteSalida 2 secador

Maleza seca 380 100.00 380

Entrada 1

extractorMaleza seca 380 100.00 380

2.Extracción de aceite

Entrada 2

extractorCiclohexano 1140 100.00 1140

2.8Salida 1 Extractor

Aceita extraído 101,08 8,144519291241,08(Extracción insitu

con ciclohexano)Ciclohexano 1140 91,85548071

Salida 2 Extractor

Maleza desgrasada 235,6 84,46866485278,92

Aceite no extraído 43,32 15,53133515

3. Purificación de aceite

Entrada 1

Lavado

Aceite extraído 101,08 8,144519291241,08

Ciclohexano 1140 91,855480713.9 Entrada

2 Lavado Emulsificante

1520 100 1520

Salida 1 Emulsificante 1520 57,14285714 2660

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LavadoTricanter Ciclohexano 1140 42,85714286

Salida 2 Lavado

Aceite Purificado 43,32 100 43,32

4. Transformación del aceite Entrada

1 reactorAceite purificado 43,32 100 43,32

4.2Entrada 2 reactor

Metanol-Base 190 80 190

(Transesterificación metanol-base)

Salida 1 reactor

Aceite sin reaccionar

115,52 34,00447427

339,72Metanol- Base sin reaccionar

152 44,74272931

Biodiesel 72,2 21,25279642

Entrada 1

Lavado

Aceite sin reaccionar

115,52 34,00447427

339,725. Purificación de biodiesel.

Metanol – Base sin reaccionar

152 44,74272931

Biodiesel 72,2 21,25279642

5.3

Entrada 2

Lavado

Tramices Moleculares

0 100 0

Tramices moleculares

Salida 1Aceite sin reaccionar

115,52 43,18181818

267,52Lavado

Metanol-Base sin reaccionar

152 56,81818182

Emulsificante 0 0Salida 2

Biodiesel Purificado 72,2 100 72,2Lavado

CALCULOS

 1. El flujo de entrada de maleza húmeda al proceso es el número de su grupo colaborativo multiplicado por

100 (kg/hora).Entrada de maleza húmeda al secador igual a 3420. El porcentaje de humedad de la maleza

al entrar al de secado es de 90%.Masa agua entra al secador igual a 3800 g . El porcentaje de aceite dentro

de la maleza (después de secarla) es el número de su grupo colaborativo 38 aceite en la maleza (después

de secarla) 100 % .Todo el ciclo hexano que ingresa a la extracción, sale en la corriente de aceite (no hay

ciclo hexano en la corriente de maleza desgrasada)

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CONCLUSIONES

En el proceso que se realizó para la obtención de Biodiesel a partir de algas (maleza) en la

planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se pudo observar que a partir de un flujo

de corriente de masa inicial del de 3800 kg/hora se obtuvo un flujo de masa de biodiesel

purificado de 72,2 kg/hora que corresponden al 1,9 % del total de la materia.

En este proceso hubo varias tecnologías en las cuales se realizaron diferentes

procedimientos para la obtención de biodiesel purificado como: secado en prensa caliente,

extracción de aceite ciclohexano, purificación de aceite tricanter, transformación de aceite

metanol-base y purificación de biodiesel en tramices moleculares.

El ciclohexano correponde a un compuesto altamente toxico que no es recomendanbele

para el tratamientode aguasya que puede contaminar las fuentes y producir algún tipo de

intoxicación cuando el agua tratada es para consumo.

BIBLIOGRAFÍA

PhD. Qco. Jiménez, Balance másico y energético en problemáticas ambientales, publicado 2012 Bogotá, [En línea], fecha de consulta 21 de octubre de 2014, URL disponible en: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/358081/ContenidoLinea/index.html

Jbgarcíam, Cálculos parte 1, Publicado el 17/10/2014 [En línea], fecha de consulta 3 de noviembre de 2014, URL disponible en: www.youtube.com/watch?v=KPgiKBq4Ap4

Jbgarcíam, Cálculos parte 2, Publicado el 17/10/2014, [En línea], fecha de consulta 12 de noviembre de 2014, URL disponible en: https:// www.youtube.com/watch?v=7U0Z4s2hwJ4