Diseño y construcción de una planta de detergente en crema con capacidad de 5,000ton/año

Abstract

Inicia el desarrollo de la Tesis con la definición específica de la necesidad a resolver; aquí se define ciertos parámetros que sirven de base para el diseño de la planta de detergente en crema, dentro de los más importantes se menciona la viscosidad, que debe encontrarse entre 4000 a 8000 cps, la densidad en 1200 Kg/m3, capacidad de producción de la planta en 5000 ton/año y la presentación del producto que debe ser en empaque tipo doy pack. Posteriormente, se define el diagrama de flujo que modela el proceso; con esta información y la relacionada con las propiedades físicas de las materias primas, planes de ventas, instalaciones y espacios disponibles y planes de abastecimiento de materias primas, se determinan las máquinas y equipos necesarios para la operación de la planta. Para la recepción y almacenamiento de las materias primas de mayor consumo, se emplean tanques de almacenamiento; esto para el caso del ácido sulfónico, hidróxido de sodio y silicato de sodio, los tanques se especifican en acero inoxidable 304, las capacidades determinadas son de 75 ton, 50 ton y 15 ton respectivamente. Su diseño se apegó a las normas API 650 para tanques de almacenamiento. Para facilitar las tareas de pesado y por seguridad industrial, se emplean tanques tipo báscula para el ácido sulfónico (0.64 m3), hidróxido de sodio (0.12 m3), silicato de sodio (0.12 m3) y slurry (1.2 m3); se diseñan los tanques en acero inoxidable AISI 304 en espesor de 2 mm; para el cálculo del espesor de plancha se empleó formulas en función de las dimensiones internas para un recipiente sometido a presión interna. Se equipa los tanques báscula con sistema de agitación de dos palas para acondicionamiento de ser necesario de la materia prima señalada y para la preparación del slurry (mezcla de agua y carbonato de calcio) Para la fabricación del detergente en crema, se emplean dos reactores discontinuos, tipo tanque, en acero inoxidable AISI 316, con espesor de plancha en la olla interna de 8 mm, el equipo se diseña con camisa para calentamiento ó enfriamiento, se equipa con dos agitadores en contrarrotación para las operaciones de mezclado; el agitador central de cuatro palas de 7.5 Kw de potencia y el lateral con cuatro niveles de aspa con raspadores de 15 Kw de potencia. Se selecciona dos máquinas para el envasado, la una para presentación de 100 g y 200g y la otra para las presentaciones de 400 g y 1000 g; la capacidad máxima combinada de envasamiento calculada con una eficiencia de 80% es de 1920 kg/h. Para el cumplimiento de la producción, se requiere trabajar 24 horas de lunes a viernes en dos turnos de trabajo de 12 horas cada uno. Para la manipulación y transporte en la recepción en tanques de almacenamiento, alimentación de tanques báscula y evacuación del detergente en crema de los reactores hacia las máquinas de envasado, se emplean bombas de proceso, mismas que son seleccionadas de acuerdo a las características del fluido y al THD calculado. Para el almacenamiento de la producción, se emplea un sistema de estantería estática ajustable de acceso en un sólo sentido, con capacidad de 255 posiciones ó pallets de 1000 Kg cada uno. El costo de la parte mecánica del proyecto, que comprende tanques de almacenamiento, tanques báscula, bombas de proceso, máquinas de envasado, montaje, instalaciones mecánicas y demás equipos auxiliares para el proceso es de 733113.91 dólares. El costo total incluyendo las obras civiles y eléctricas es de 798215.07 dólares.