diseño de planta: matriz de localizacion

DISEÑO DE UNA PLANTA DE EXTRACCIÓN DE ACEITE SOYA PARA

PRODUCCION DE MARGARINA

ZAIN SANCHES REINOSO

030100122008

ANDRES FELIPE CELIS BERNAL

030100162008

PRESENTADO A:

Ing. CARLOS ARTURO SANCHEZ

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

FACULTAD DE INGENIERIA AGRONOMICA

PROGRAMA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

DISEÑO DE PLANTA

IBAGUE

2012

OBJETIVO GENERAL

Diseñar una planta de EXTRACION DE ACEITE DE SOYA teniendo en cuenta

la normatividad vigente, así mismo como los criterios de diseño y

localización.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Realizar la localización de la planta teniendo en cuenta los diferentes

criterios y alternativas de localización.

Realizar la respectiva distribución de equipos y orden lógico de los

procesos a llevar a cabo dentro del proceso productivo.

Realizar la distribución de toda la planta como tal, definiendo

espacios administrativos, zonas lúdicas, zonas de parqueaderos,

restaurantes, etc.

Definir la capacidad de la planta y el horario de trabajo.

JUSTIFICACIÓN

Este proyecto surge de la necesidad de crear de una planta dotada con la suficiente infraestructura y equipos necesarios para la extracción de aceite a base de semilla de soya, hasta la producción de margarinas.

En principio, la planta se debe construir de acuerdo a patrones que relacionen diversas pautas como lo son: El transporte, que es hoy por hoy el factor que encarece los productos tanto alimentarios como no alimentarios, una región donde haya cosecha en abundancia de esta semilla y donde las vías de acceso sean las adecuadas para que facilite el trasporte tanto de material de trabajo como de el personal de la empresa, también es importante un sitio que cuente con disponibilidad de servicios públicos esenciales como el agua y la energía eléctrica. es decir que sea un sitio optimo que genere rentabilidad y facilite el proceso productivo. Para esto, se cuenta con diferentes sitios o regiones donde hay gran producción y cosecha de soya. Las áreas que se tomaron en cuenta por tener grandes producciones de soya a nivel nacional fueron Villavicencio, Manizales, Yumbo y Popayán.

En Colombia, la superficie cultivada con soya no ha escapado a la disminución progresiva de nuestros cultivos transitorios durante los últimos años. La reducción del área de siembra ha variado en los últimos 15 años, pasando de 74.000 hectáreas, en 1990, a cerca de 37.262 en el 2009. Una clara evidencia de esta situación se observa en el departamento del Valle del Cauca, donde la producción de grano se restringió a 10.505ha, situación que hizo del departamento del Meta, por sus ventajas comparativas el mayor productor del grano al aportar cerca del 61% de la producción nacional, seguido por el departamento del Valle del Cauca con el 28%, en el año de referencia. 1

Para solventar la actual crisis nacional del cultivo de la soya y reactivar su producción, Ia investigación se ha orientado a generar variedades mejoradas de alto rendimiento de grano, a rebajar costos de producción y a incorporar áreas potenciales como la Altillanura Colombiana para que el país mejore sus beneficios económicos y sociales La Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria CORPOICA, el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural y el Fondo

1 Agudelo, O.; Carmen H.; Bastidas G,. 1996. ICA-Corpoica Obando 1 e ICA-Corpoica Obando 2. Yumbo, Corpoica (Plegable divulgativo no.1 ).

de Fomento del Fríjol, Soya, Coagro, han unido esfuerzos para ofrecer a los agricultores colombianos nuevos materiales adaptados a nuestras zonas productoras actuales y potenciales.2

La extracción del aceite contenido en las semillas oleaginosas es un proceso relativamente reciente y aun no ha sido normalizado. En el proceso de extracción del aceite de las semillas, es necesario que estas reciban con anterioridad un tratamiento preliminar adecuado, Que faciliten su proceso de extracción. La gran mayoría de plantas extractoras de aceites a partir de semillas, no cuentan con la infraestructura ni con la tecnología necesaria para realizar una buena extracción, y los métodos utilizados son muy rústicos, por esta razón se busca estandarizar el proceso productivo y hacer uso del desarrollo tecnológico con equipos adecuados que generen un proceso eficiente.

2 Valencia R.; Vargas H.; Arrieta G. 2010. ICA-Corpoica. Variedades Mejoradas De Soya Para Zonas Productoras Actuales Y Potenciales De Colombia

Localización

Para la localización de la planta se tuvieron en cuenta cuatro criterios de localización, además de cuatro alternativas teniendo en cuenta los requerimientos de la planta.

Esta decisión se tomará basada en la utilización de un método como la jerarquía analítica (AHP), herramienta que permite interrelacionar los criterios con las alternativas, para finalmente elegir la alternativa que cumpla con los criterios y finalmente elegir la localización. Los criterios a tratar en este diseño son los siguientes:

DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMA

La cercanía, o más bien contar con disponibilidad de materia prima y que este relativamente cerca es un muy buen criterio de localización si se tiene en cuenta que el rendimiento en la extracción de aceite de soya en promedio del 20%, que no justifica pagar gastos elevados de transporte y que por otro lado garantiza un flujo permanente, evitando pares de las maquinas.

En Colombia el consumo de soya ha venido incrementando creciendo y por lo tanto su plantación. Sabiamente se la usa como cultivo de rotación de otros, como el arroz, en los llanos Orientales, del maíz y sorgo, en el Valle del Cauca, presentando un crecimiento de más del 57% en la producción y 70.5% en área destinada.

Actualmente en Colombia se cultiva soya en las regiones del Meta, Valle del Cauca, cauca, caldas, Tolima, Huila. La región con la mayor producción de soya a nivel nacional es el Departamento del Meta (75%), seguido del Valle del Cauca (28%), que en conjunto representan el 89%, en un total de área sembrada de 37.262 ha en el 2009, con un rendimiento promedio de 1.9 t/ha.

Tabla 1 Área cosechada en Has /Departamento

Departamento

Área (Has)

%

Meta 22.685,0 60,9Valle del Cauca

10.505,0 28,2

cauca 2.136,0 5,7caldas 1.232,0 3,3Tolima 517,0 1,4Huila 187,0 0,5

37.262,0100,

0Tabla 2 Producción en ton / Departamento

En Colombia los principales y únicos departamentos que se dedican al cultivo de soya son los que se muestran en la tabla 1. Donde podemos ver que Meta es el departamento con mas hectáreas destinadas al cultivo de soya representadas con un 61% del área tota,. Arrasando con gran diferencia a los demás departamentos que cultivan soya en proporciones más pequeñas. así mismo es el departamento con mayor producción (tabla 2) seguido

Departamento

Produc (Ton)

%

Meta 50.178,2 75,3Valle del Cauca

10.475,6 15,7

Cauca 2.920,0 4,4Caldas 2.126,0 3,2Tolima 498,5 0,7Huila 276,0 0,4

66.474,3100,

0

de valle y cauca. En colombina se cultivan 37.262 hectáreas y se producen un total de 66,474 toneladas anuales de soya.

http://www.corpoica.org.co/sitioweb/libreria/libropreg.asp?id_libro=4&id_capitulo=5

DISPONIBILIDAD DE AGUAS

Fuentes de suministro de agua: El agua es un insumo prácticamente indispensable en la totalidad de las actividades productivas. Su influencia como factor de localización depende del balance entre requerimientos y disponibilidad presente y futura. por esta razón es importante tener disponibilidad de agua en calidad y cantidad; por lo que se debe evaluar las fuentes de abastecimiento del líquido en cada una de las alternativas, y que a la vez tenga el flujo requerido en el proceso. El agua debe venir libre de sabores, olores y cualquier material extraño que afecte la producción. A lo largo del proceso productivo Se requiere una disponibilidad de agua de 7000 litros de agua por tonelada/hora producida.

Se puede ver que en Colombia la cobertura de acueducto representa el 96% del total del territorio

http://www.corpoica.org.co/sitioweb/libreria/libropreg.asp?id_libro=4&id_capitulo=5

DISPONIBILIDAD DE SERVICIOS

“Facilidades para la disposición y eliminación de desechos, disponibilidad de energía eléctrica, combustible, servicios públicos diversos”

Disponibilidad de energía eléctrica y combustible: Éste suele ser un factor determinante en la localización industrial, ya que la mayor parte de los equipos industriales modernos utilizan energía. Si bien es cierto que la energía eléctrica es transportable, la inversión necesaria puede no justificarse para una sola industria, debido a las tarifas elevadas para determinados propósitos industriales. La disponibilidad de medios naturales para la eliminación de ciertos desechos resulta indispensable, por lo que su localización queda subordinada a la existencia de éstos medios. Como lo son cañerías, lagunas, afluentes entre otros.

Se puede ver que q en Colombia la cobertura del servicio de energía y alcantarillado representa el 95% del total del territorio

VÍAS Y COSTO DE TRANSPORTE

Se refiere al estado de las vías, capacidad, confiabilidad y manejo de la materia prima, los costos de fletes desde las diferentes alternativas hasta buenaventura por cada tonelada cargada, estos costos serán calculados a través de la página del ministerio de transporte por la aplicación SICE-TAC (Sistema de Información de Costos Eficientes para el Transporte Automotor de Carga). Además es importante analizar las diferentes vías de acceso a las alternativas como lo son terrestres, aéreas, ferroviarias, entre otras; teniendo en cuenta que esto repercute en costos de transporte. Así, si es por vía terrestre hay que tener en cuenta cómo se va a transportar y si las vías tienen la capacidad para el acceso de vehículos de carga pesada; esto disminuirá gastos en combustible y no se presentara depreciación de los vehículos por deterioro de sus partes.

A pesar de que la red vial primaria en el país abarca los principales mercados y comunica las principales ciudades, el estado de las vías no es el mejor. La cobertura de vías a nivel nacional en territorio habitable y construido es del 85%

Pág. ministerio de transporte: costos de referencia

LOCALIZACIÓN

DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMADISPONIBILIDAD DE AGUADISPONIBILIDAD DE SERVICIOSVIAS - $ TRANSPORTE

ALTERNATIVAS

VILLAVICENCIO (META)

Capital del Departamento del Meta, es el mayor núcleo poblacional, económico, administrativo y cultural de los llanos orientales. Está situada al noroccidente del departamento del Meta, en el pie del monte de la cordillera oriental en la margen izquierda del río Guatiquía, es la ciudad más grande de los llanos orientales y la primera fuente comercial y de abastecimiento para la región. Bordeada al norte por el río Guatiquía, al sur por el río Guayuriba; por la parte central de esta planicie cruzan los ríos Ocoa y Negro, numerosos caños y corrientes menores. Su clima es cálido y muy húmedo, con temperaturas medias de 27 °C.


La soya en Colombia es un cultivo obligado de rotación dentro de los diversos sistemas regionales de producción: maíz/soya (Valle del Cauca), arroz/soya (Llanos Orientales) o sorgo/soya (Tolima y Valle

del Cauca), la producción de soya del país ha estado concentrada en tres departamentos: el Valle del Cauca cuya producción viene disminuyendo desde 1991, el Tolima de donde desapareció definitivamente en 2002 y el Meta donde luego de disminuir entre 1991 y 1999, ha venido aumentando. Actualmente el Meta, es el único departamento con una dinámica de crecimiento en la producción de Soya

Meta es el departamento con la mayor producción de soya a nivel nacional representando el (75%), de la producción, con un área cosechada de 22.685,0 y una productividad de 50.178,2

DISPONIBILIDAD DE AGUA

Villavicencio cuenta con cinco plantas de tratamiento de aguas servidas por sistemas aeróbico y anaeróbico, ubicadas en los conjuntos residenciales Llano Lindo, Rincón de las Lomas, Santillana y Guatapé. Además varios barrios subnormales utilizan pozos sépticos.

La zona urbana es atendida por el acueducto principal, a cargo de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Villavicencio (EAAV), que se surte de las bocatomas de Bavaria, Puente Abadía, Quebrada Honda, Caño Parrado, así como de los pozos profundos de los barrios Dos Mil, Esperanza, Olímpico, La Rosita, Remanso, Estero, Parque La Llanura y El Jardín con una cobertura del 98.82%

La red hídrica del Meta es compleja debido a la presencia de la cordillera y la serranía de La Macarena, a la cantidad y comportamiento estacional de las precipitaciones, factores que originan numerosos y caudalosos ríos, entre los que se destacan el Meta, Gabarra, Duda, Manacacías, Yucao, Guatiquía, Guayuriba, Ariari, Guacavía y Guaviare,


La Energía eléctrica Se presta a través de la Empresa Electrificadora del Meta (EMSA), que se surte del Sistema Nacional de Energía, interconexion Guavio a través de dos subestaciones: La Reforma y El Barzal. Ofrece una cobertura del 100%.

La red de Alcantarillado de Villavicencio es combinada ya que evacua, sin ningún manejo técnico, por un mismo conducto aguas residuales y lluvias, que tienen como receptores a los caños Gramalote, Parrado,

Maizaro, Buque y La Cuerera, que atraviesan la ciudad y tienen como receptor final el río Guatiquia.


Villavicencio cuenta con el programa de desarrollo estratégico de movilidad eficiente, mediante la implantación de un Sistema Estratégico de Transporte Colectivo (SETC).Cuenta con vías en buen estado, y con diferentes lugares de acceso a la ciudad, principalmente con la doble calzada bogota-villavicencio

Los principales corredores viales que la capital del Meta dispone son las avenidas del Llano, Circunvalar, a Puerto López, Los Maracos, Alfonso López y la Avenida Cuarenta, de igual manera el Anillo vial y la vía a Catama. Y su función es:

Avenida del Llano: Fluye todo el sistema de transito regionalAvenida Circunvalar: Fluye el trafico vehicular de cobertura urbanaAnillo Perimetral o Vial: Da salida parcial a todo el trafico regional

Según el ministerio de transporte el cálculo de costo de transporte por tonelada través de la aplicación SICE-TAC (Sistema de Información de Costos Eficientes para el Transporte Automotor de Carga). En tractocamión desde la ciudad de Villavicencio a su destino es de:

Origen Destino Costo por Ton

Costo Viaje

Villavicencio Buenaventura

$ 118.659 $ 4.034.406

Villavicencio Barranquilla $ 165.584 $ 5.629.856Villavicencio Bogotá $ 29.829 $ 1.014.186

MANIZALEZ (CALDAS)

es la capital de Caldas. Es una ciudad en el centro occidente de Colombia, ubicada en la Cordillera Central de los Andes, cerca del nevado del Ruiz. u área metropolitana conformada por los

municipios de Manizales, Neira, Villamaria, Palestina y Chinchiná. La ciudad ofrece gran diversidad climática, desde las nieves perpetuas del nevado del Ruiz con sus paisajes de páramo y aguas termales, hasta el valle de la vereda, con paisajes de clima cálido, variada vegetación, ríos y quebradas. La presencia de las cordilleras Occidental y Central determina la distribución de las corrientes de agua que drenan hacia las dos principales cuencas, la del río Magdalena, en el límite oriental, y la del Cauca en el occidental, como los ríos Samaná y La Miel Tareas, San Francisco, Chinchiná, Cuenca del Rio Chinchiná y subcuenca del Río Guacaica


Entre los productos agrícolas más extendidos en la región se encuentran: cultivo de café, papa, cacao, maíz, soya y algunas hortalizas y frutas. La producción anual de soya en el departamento de caldas es de 2.126,0 que equivalen a 3,1% de lapriduccion total con 1.232,0 hectáreas cultivadas


Manizales cuenta con dos plantas de tratamiento de aguas servidas por sistemas aeróbico y anaeróbico, ubicadas en los conjuntos residenciales Luis prieto y en nizzas.

La zona urbana es atendida por el acueducto principal, a cargo de la empresa Aguas de Manizales S.A. E.S.P, responsable por un contrato de concesión con el Municipio, de la prestación de tal servicio que se surte de las bocatomas Luis prieto y nizza con una cobertura del 90,65%Los principales afluientes de la cuidad son los ríos Samaná y La Miel Tareas, San Francisco, Chinchiná, Cuenca del Rio Chinchiná y subcuenca del Río Guacaica


El servicio de energía eléctrica en caldas se fracciona en dos, la zona rural limitante con el departamento de Risaralda esta abastecida por la empresa de energía de Pereira S.A E.S.P, Manizales y el resto de municipios están abastecidos por la Empresa CHEC del grupo EPM. Ofrece una cobertura del 100%.

La Cobertura del servicio alcantarillado del 92%,


La carretera nacional atraviesa el departamento y lo comunica con Antioquia y Risaralda; todos los municipios se encuentran conectados por carretera entre sí y con la capital departamental. Sin embargo, los municipios del norte se encuentran mejor comunicados que los municipios del centro oriente, donde la red vial no es densa. Manizales dispone de servicio aéreo a través de su aeropuerto internacional La Nubia, desde donde se establece comunicación especialmente con las ciudades de Bogotá, Medellín y Miami. El río Magdalena es el principal medio fluvial para el transporte de carga, cuyo puerto principal es el municipio de La Dorada.

Según el ministerio de transporte el cálculo de costo de transporte por tonelada través de la aplicación SICE-TAC (Sistema de Información de Costos Eficientes para el Transporte Automotor de Carga). En tractocamión desde la ciudad Manizales a su destino es de:


Costo Viaje

Manizales Buenaventura

$ 48,486 $ 1,703,672

Manizales Barranquilla $ 122,108 $ 4,151,672

Manizales Bogotá $ 45.639 $ 1,551,726

YUMBO (VALLE DEL CAUCA)

El municipio de Yumbo se encuentra localizado al norte de la ciudad de Cali. Es el municipio más cercano de Cali, a tan solo 15. Es conocido como la Capital Industrial de Colombia, por sus más de 2.000 fábricas asentadas en su territorio. a 2 horas del Puerto de Buenaventura. Con una región plana la cual hace parte del productivo Valle del Río Cauca ye l rio yumbo.


Yumba es la cuna de la industria colombiana y maneja especialmente estos Industriales, Café, Soya, Millo y Minerales como Yeso, Mármol y Carbón. El cultivo de soya es uno de los fuertes cultivos transitorios del valle del cauca, anualmente se cosechan 10.505,0 hectáreas que representa el 28,6% de área total nacional cultivada en soya que representa una producción de 10.475,6 toneladas anuales.DISPONIBILIDAD DE AGUAS

Por su cercanía a cali yumbo es alimentada por la empresa que suministra el acuerducto a cali. EMCALI es responsable de el servicio de acueducto y alcantarillado. La distribución se divide en zonas de redes alta y baja. La red alta es abastecida por gravedad, la red baja necesita un sistema de bombeo. Hay cuatro plantas de tratamiento de agua potable:

Río Cali: se abastece del Río Cali. Tiene una capacidad de producción de 1,80 m³/s, surte agua potable a 420.000 consumidores en la parte antigua de la ciudad.

La Reforma: se abastece del Río Meléndez. Con un caudal de 1 m³/s abastece a 120.000 usuarios en la zona de ladera de la ciudad.

Río Cauca: se abastece del Río Cauca. Tiene una capacidad de 2,5 m³/s.

Puerto Mallarino: se abastece del Río Cauca y tiene un caudal de 6,6 m³/s. abastece la zona industrial de cali y yumbo

Las aguas residuales de la ciudad de recogen por medio de caños colectores que las llevan a la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Cañaveralejo (PTAR-C). En la PTAR-C estas aguas son tratadas antes de devolverlas al Río Cauca. La PTAR-C maneja un caudal promedio de 7,6 m³/s, lo que permite tratar un 70% de las aguas residuales de de la zona industrial del complejo cali.-yumbo.


Las Empresas Municipales de Cali, EMCALI, atienden la demanda de servicios públicos de la ciudad y de gran parte de su área

metropolitana. EMCALI es propietaria de la infraestructura de distribución y conjuntamente con EPSA, son propietarias de las 18 subestaciones de energía conectadas a la red eléctrica nacional. La cobertura de su servicio es del 100%

La ciudad posee una red de distribución con dos ejes principales: sur-norte a lo largo del Corredor Férreo y oriente-occidente por debajo de la Autopista Suroriental. Con una capacidad de 130 millones de pies cúbicos diarios se garantiza el servicio de gas natural en las 22 comunas de la ciudad. Esta red es alimentada por un gasoducto que viene desde Yumbo hasta el norte de la ciudad.

VIAS Y COSTOS DE TRANSPORTE

El Valle del Cauca cuenta con una de las mejores infraestructuras viales del país. Esto se debe, en parte, a la necesidad de conectar el puerto de Buenaventura; el más importante de Colombia, situado en la costa del Océano Pacífico; con el centro del país. Pero también, a las condiciones topográficas de la región, que son propicias para la construcción de grandes autopistas como la Panamericana, que viene desde Ecuador y comunica a Cali con el interior del territorio colombiano.

Según el ministerio de transporte el cálculo de costo de transporte por tonelada través de la aplicación SICE-TAC (Sistema de Información de Costos Eficientes para el Transporte Automotor de Carga). En tractocamión desde la ciudad YUMBO a su destino es de:


Costo Viaje

Yumbo Buenaventura

$ 24,05 $ 817,700

Yumbo Barranquilla $ 156,753 $ 5,329,602

Yumbo Bogotá $ 724,11 $ 2,461,974

POPAYAN (CAUCA)

capital del departamento del Cauca. Se encuentra localizada en el valle de Pubenza, entre la Cordillera Occidental y Central al occidente del país, tiene una temperatura media de

18-19 °C durante todo el año, alcanzando temperaturas máximas en los meses de julio, agosto y septiembre en horas del medio día -hasta 29 °C, cuenta con extensas áreas planas y onduladas, ubicadas principalmente en las proximidades del río Cauca.DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMA

Producción agrícola se basa en, caña de azúcar, caña panelera y café. Hay cultivos menores de papa, maíz, yuca, fríjol tomate y frijol soya. A pesar de que el cultivo de soya no es su fuerte, este municipio logra ocupar un importante puesto entre los principales productores de soya a nivel nacional con 2.136,0 hectáreas sembradas que equivalen 2.920,0 toneladas de soya anuales.

DISPONIBILIDAD DE AGUAS

El departamento del cuaca no cuenta con un sistema de abastecimiento de agua centralizado, es decir no hay una empresa única encargada de distribuir el liquido potable a lo largo de sus municipios. Popayán cuenta con 3 Plantas del Acueducto que son reguladas por la empresa de acueducto y Alcantarillado de Popayán S.A. E.S.P., certificadas por invima como las mejores del país tanto en el aspecto fisicoquímico como bacteriológico.

Además esta está bañada por dos grandes cuencas: Alto Cauca y Patía:

La cuenca del Alto Cauca está conformada por el río Cauca y sus afluentes, los ríos Palo, Guengué, Negro, Teta, Desbaratado, Quilichao, Mondomo, Ovejas, Pescador, Robles, Piedras, Sucio, Palacé, Cofre, Honda, Cajibío, Piendamó, Tunia, Molino, Timbío y Blanco.

La cuenca del Patía está conformada por el río Patía y sus tributarios: los ríos Guachinoco, Ismita, Bojoleo, El Guaba, Sambingo y Mayo.


Cedelca Centrales Eléctricas del Cauca S.A. E.S.P. atienden la demanda de servicios públicos de la ciudad de Popayán y del resto de municipios del cauca La cobertura de su servicio es del 93%

VIAS Y COSTO DE TRANSPORTE

La comunicación Vial Regional: Corresponde al sistema vial que permite la conexión entre la Ciudad de Popayán con otros Departamentos.Norte, con el Departamento del Valle por medio de la Carretera Panamericana, vía de orden Nacional e Internacional.Sur, con el Departamento de Nariño, por medio de la Carretera Panamericana.Oriente con el Departamento del Huila y conecta con el centro del País.Nororiente, con el Municipio de Tutoró y conexión posterior con el Departamento del Huila.Occidente con el Municipio de El Tambo

En general las vías del departamento del cauca se encuentran en estados aceptables

Según el ministerio de transporte el cálculo de costo de transporte por tonelada través de la aplicación SICE-TAC (Sistema de Información de Costos Eficientes para el Transporte Automotor de Carga). En tractocamión desde la ciudad POPAYAN su destino es de:


Costo Viaje

Popayan Buenaventura

$ 44,323 $ 1,506,982

Popayan Barranquilla $ 176330 $ 5,995,220

Popayan Bogotá $ 93,139 $ 3,166,726

Matriz de localizaciónMatriz de criterios

materia prima

disponibilidad de

servicios

disponibilidad de agua

$ transport

e

materia prima 1/1 4/3 5/4 4/2

disponibilidad de servicios

3/4 1/1 3/4 3/4


4/5 4/3 1/1 5/5

Vías 2/4 4/3 5/5 1/1

$ transporte 1/1 4/3 5/4 4/2

materia prima

disponibilidad de

servicios


$ transport

e

materia prima 1,0000 1,3333 1,2500 2,0000

disponibilidad de servicios

0,6000 1,0000 0,7500 0,7500


0,8000 1,3333 1,0000 1,0000

Vías 0,5000 1,3333 1,0000 1,0000

$ transporte 1,0000 1,3333 1,2500 2,0000

1,0000

1,3333

1,2500

2,0000

0,6000

1,0000

0,7500

0,7500

0,8000

1,3333

1,0000

1,0000

0,5000

1,3333

1,0000

1,0000

3,8000

7,0000

5,5000

6,2500

2,1750

3,8000

3,0000

3,4500

2,9000

5,0667

4,0000

4,6000

2,6000

4,6667

3,6250

4,0000

MATERIA PRIMA

Villavicencio (meta)

Manizales (caldas)

yumbo (v cauca)

Popayán (cauca)


1/1 5/2 5/3 5/2

Manizales (caldas) 2/5 1/1 2/3 2/3

yumbo (v cauca) 3/5 3/2 1/1 4/2

Popayán (cauca) 2/5 3/2 2/4 1/1

3,8000

7,0000

5,5000

6,2500

2,1750

3,8000

3,0000

3,4500

2,9000

5,0667

4,0000

4,6000

2,6000

4,6667

3,6250

4,0000

1,0000

1,3333

1,2500

2,0000

0,6000

1,0000

0,7500

0,7500

0,8000

1,3333

1,0000

1,0000

0,5000

1,3333

1,0000

1,0000

22,5500 0,339412,4250 0,187016,5667 0,249414,8917 0,2242

66,4333 1,0000

61,8650

110,2333

86,5563

98,2000

34,2000

60,9650

47,8688

54,3038

45,6000

81,2867

63,8250

72,4050

40,9425

72,9667

57,3000

65,0250

3,8000

7,0000

5,5000

6,2500

2,1750

3,8000

3,0000

3,4500

2,9000

5,0667

4,0000

4,6000

2,6000

4,6667

3,6250

4,0000

356,8546 0,3387 0,0007197,3375 0,1873 -0,0003263,1167 0,2497 -0,0004236,2342 0,2242 -0,0001

1053,5429 1,0000


Manizales (caldas)

yumbo (v cauca)

Popayán (cauca)


1,0000 2,5000 1,6667 2,5000

Manizales (caldas) 0,4000 1,0000 0,6667 0,6667

yumbo (v cauca) 0,6000 1,5000 1,0000 2,0000

Popayán (cauca) 0,4000 1,5000 0,5000 1,0000

1,0000

2,5000

1,6667

2,5000

0,4000

1,0000

0,6667

0,6667

0,6000

1,5000

1,0000

2,0000

0,4000

1,5000

0,5000

1,0000

4,0000

11,2500

6,2500

10,0000

1,4667

4,0000

2,3333 3,6667

1,0000

2,5000

1,6667

2,5000

0,4000

1,0000

0,6667

0,6667

0,6000

1,5000

1,0000

2,0000

0,4000

1,5000

0,5000

1,0000

4,0000

11,2500

6,2500

10,0000

1,4667

4,0000

2,3333 3,6667

2,6000

7,5000

4,0000 6,5000

1,7000

4,7500

2,6667 4,0000

31,5000 0,410811,4667 0,149520,6000 0,268613,1167 0,1710

76,6833 1,0000

2,6000

7,5000

4,0000 6,5000

1,7000

4,7500

2,6667 4,0000



Manizales (caldas)

yumbo (v cauca)

Popayán (cauca)


1/1 4/4 3/4 3/2


yumbo (v cauca) 4/3 5/3 1/1 3/2

Popayán (cauca) 2/3 3/3 2/3 1/1


Manizales (caldas)

yumbo (v cauca)

Popayán (cauca)


1,0000 1,0000 0,7500 1,5000


yumbo (v cauca) 1,3333 1,6667 1,0000 1,5000

Popayán (cauca) 0,6667 1,0000 0,6667 1,0000

4,0000

11,2500

6,2500

10,0000

1,4667

4,0000

2,3333 3,6667

2,6000

7,5000

4,0000 6,5000

1,7000

4,7500

2,6667 4,000065,750

0184,37

50102,91

67161,875

024,033

367,416

737,611

1 59,166742,850

0120,12

5067,083

3105,500

027,500

077,125

043,041

7 67,7500

514,9167 0,4106 -0,0002188,2278 0,1501 0,0006335,5583 0,2676 -0,0011215,4167 0,1718 0,0007

1254,1194 1,0000

1,0000

1,0000

0,7500

1,5000

1,0000

1,0000

0,6000

1,0000

1,3333

1,6667

1,0000

1,5000

0,6667

1,0000

0,6667

1,0000

4,0000

4,7500

3,1000

5,1250

3,4667

4,0000

2,6167

4,4000

5,3333

6,1667

4,0000

6,6667

3,2222

3,7778

2,4333

4,0000

4,0000

4,7500

3,1000

5,1250

3,4667

4,0000

2,6167

4,4000

5,3333

6,1667

4,0000

6,6667

3,2222

3,7778

2,4333

4,0000

1,0000

1,0000

0,7500

1,5000

1,0000

1,0000

0,6000

1,0000

1,3333

1,6667

1,0000

1,5000

0,6667

1,0000

0,6667

1,0000

16,9750 0,253114,4833 0,216022,1667 0,330613,4333 0,2003

67,0583 1,0000

4,0000

4,7500

3,1000

5,1250

3,4667

4,0000

2,6167

4,4000

5,3333

6,1667

4,0000

6,6667

3,2222

3,7778

2,4333

4,000065,51

3976,477

849,700

0 82,566755,86

6765,225

042,386

7 70,411185,52

5999,851

964,891

7107,800

051,85

1960,533

339,340

7 65,3583

274,2583 0,2532 0,0000233,8894 0,2159 -0,0001358,0694 0,3305 0,0000217,0843 0,2004 0,0001

1083,3015 1,0000



Manizales (caldas)

yumbo (v cauca)

Popayán (cauca)


1/1 4/3 4/5 4/3


yumbo (v cauca) 5/4 4/3 1/1 4/3

Popayán (cauca) 3/4 3/3 3/4 1/1


Manizales (caldas)

yumbo (v cauca)

Popayán (cauca)


1,0000 1,3333 0,8000 1,3333


yumbo (v cauca) 1,2500 1,3333 1,0000 1,3333

Popayán (cauca) 0,7500 1,0000 0,7500 1,0000

1,0000

1,3333

0,8000

1,3333

0,7500

1,0000

0,7500

1,0000

1,2500

1,3333

1,0000

1,3333

0,7500

1,0000

0,7500

1,0000

1,0000

1,3333

0,8000

1,3333

0,7500

1,0000

0,7500

1,0000

1,2500

1,3333

1,0000

1,3333

0,7500

1,0000

0,7500

1,0000

4,0000 5,0667

3,6000

5,0667

3,1875 4,0000

2,8500

4,0000

4,5000 5,6667

4,0000

5,6667

3,1875 4,0000

2,8500

4,0000

17,7333 0,270214,0375 0,213919,8333 0,302114,0375 0,2139

65,6417 1,0000

4,0000

5,0667

3,6000

5,0667

3,1875

4,0000

2,8500

4,0000

4,5000

5,6667

4,0000

5,6667

3,1875

4,0000

2,8500

4,0000

4,0000

5,0667

3,6000

5,0667

3,1875

4,0000

2,8500

4,0000

4,5000

5,6667

4,0000

5,6667

3,1875

4,0000

2,8500

4,000064,500

081,2000

57,6800

81,2000

51,0750

64,3000

45,6750

64,3000

72,1250

90,8000

64,5000

90,8000

51,0750

64,3000

45,6750

64,3000

284,5800 0,2701 0,0000225,3500 0,2139 0,0001318,2250 0,3021 -0,0001225,3500 0,2139 0,0001

1053,5050 1,0000

DISPONIBILIDAD DE MATERIA PRIMADISPONIBILIDAD DE AGUA DISPONIBILIDAD DE SERVICIOS VIAS - $ TRANSPORTE

0,3394 0,22420,24940,1870

LOCALIZACIÓN

COSTO DE VÍAS Y TRANSPORTE “DESTINO DEL PRODUCTO BUENAVENTURA”

cuidad de origen ciudad destino costo/ton

Villavicencio (meta) buenaventura 4,034,406 0,5004

Manizales (caldas) buenaventura 1,703,672 0,2113

yumbo (v cauca) buenaventura 817,700 0,1014

Popayán (cauca) buenaventura 1,506,982 0,1869

8,062,760 1,0000

0,25310,21600,33060,2003

0,50040,21130,10140,1869

m.pdisp serv.

PubliDisp.. agua

vias


0,4108 0,2531 0,2702 0,5004

Manizales (caldas) 0,1495 0,2160 0,2139

0,2113

yumbo (v cauca) 0,2686 0,3306 0,3021 0,1014

Popayán (cauca) 0,1710 0,2003 0,2139 0,1869

BENEFICIO / COSTO

Costo m2Beneficio

/costovillavicencio (meta) 220000 0,2644 1,3853manizales (caldas) 192000 0,2308 0,8313yumbo (v cauca) 240000 0,2885 0,8704popayan (cauca) 180000 0,2163 0,8817

832000

Como resultado se obtuvo que la alternativa número 1 con la ciudad de Villavicencio es la más idónea para ubicar la planta extractora de aceite, a pesar de que los costos de transporte son bastante elevados, criterios como materia prima y suministro de agua jugaron un papel importante en su selección,

El mayor beneficio lo representa

alternativa número 1: Villavicencio

0,3394

0,1870

0,2494

0,2242

0,3663

0,1918

0,2511

0,1908

Recepción de materia prima

Extrusión

Prensado en caliente Torta de soja

Filtrado

Desvainado

Refinado

Preparación de la fase acuosa

Cristalización de la emulsión

Empacado

Hidrogenación

Almacenamiento

Almacenamiento de semillas

Preparación de la emulsión

Almacenamiento ac. Crudo

Descascarado

Molienda

DISEÑO DE PLANTA DE EXTRACCIÓN Y REFINACIÓN DE ACEITE DE SOJA PARA ELABORACIÓN DE MARGARINA

Diagrama De Bloques

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

Transporte: se efectúa desde el cultivo hacia la planta. La materia prima llega a la planta de extracción en las vainas tal cual como han sido cosechadas, el transporte se hace en fibras. Debido a que la materia prima no requiere de condiciones especiales en su transporte, este procedimiento se hará en camiones de carga sin ningún tipo de sistema de refrigeración o dispositivos que brinde a la semilla condiciones diferentes a las medioambientales.

Recepción de la semilla:

El camión llega a la planta con la materia prima en vainas, aquí comienza el proceso de recepción que se divide en 3 partes importantes:

Descargue: las vainas son descargadas del camión manualmente, las fibras son colocadas en una banda transportadora que los llevara al siguiente paso.

Selección: la selección de las vainas se hace a media que estas se transportan por la banda transportadora, la selección se hace de forma manual y se tiene en cuenta aspectos como defectos mecánicos y biológicos, así como mal aspecto por color o sobre maduración.

Pesaje: después de la selección se determina la cantidad materia prima que finalmente es acta y entrara a proceso productivo, estas vainas son pesadas y se genera el primer inventario, materia prima que no ha sido acta se devolverá a su respectivo proveedor.

Desvainado

Consiste en extraer el grano de su vaina, conservando su forma y calidad, dejando pasar la soya en vaina por una cámara de desvainado, allí será arrastrada por una banda transportadora que llevara las vainas a un sistema de rodillos en movimiento que permite fragmentar la vaina seca y sacar la semilla entera por acción de la fricción. En el desvainado se retiran 3% de la cantidad total que ingresa.

Descascarado

El descascarado es un proceso muy similar al desvainado, al cual entra las semillas de soya y por medio de la fricción ejercida por dos rodillos en movimiento se hace la extracción de la cascara y se divide la semilla en dos. La cáscara es utilizada como combustible en el proceso productivo.

Molienda

La operación se realiza con un molino a martillo, que se encarga de reducir el volumen de la soya facilitar el proceso de extrusión. El molino tritura el material, al impactar contra el martillo rotativo. Luego, el material es forzado contra una la placa rompedora, que degrada aún más el tamaño de las partículas.

Extrusión

La soja molida ingresa al extrusor donde es sometida a un intenso proceso de fricción mecánica del que resulta una elevación de presión y temperatura produciéndose la deseada desactivación de la actividad ureásica y rotura de los liposomas. En el proceso se disminuye la humedad de la soya dejándola con una humedad de 4 a 5. Luego por medio de una tornillo sin fin se impulsa el expeller de soja obtenido por extrusión al proceso de prensado.

Prensado

El grano, ya extrusado y convertido en una masa homogénea, es transportado hacia las prensas, donde, presionado por el tornillo de las mismas, libera su contenido de aceite. En el caso de la soja (que contiene 21% de aceite) la eficiencia de extracción varía en el rango del 13% al 15%. El grano, ya pasado por las prensas, es denominado Expeller. En el caso de la soja, este expeller contiene entre un 8% y un 6% de aceite. Su valor proteíco, gracias al proceso de extrusado, va del 40 al 43%. En el caso de descascarar la soja antes de su entrada a la extrusora, puede llegar a un 47% de proteínas.

Filtrado: Se realiza un filtrado con el fin de eliminar partículas que se hayan podido color del proceso anterior, como trozos de harina, o pedazos de cascarilla que no se elimino en el proceso de descascarado.

PROCESO DE REFINADO REFINADO

Desgomado

Una vez obtenido el aceite crudo, se procede al desgomado. Este se realiza en un tanque con agitación donde se incorpora agua a una temperatura entre 65 - 75°C en proporción de 2% v/v con el fin de hidratar y precipitar los fosfátidos. Posteriormente, el aceite es bombeado hacia una centrifuga de gran velocidad con la que se separan

los fosfátidos (5%) junto con el agua en exceso, obteniendo así un aceite desgomado.

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos16/grasas-y-aceites/grasas-y-aceites.shtml

Neutralización

Consiste en neutralizar los ácido grasos libres en el aceite con hidróxido de sodio (NaOH), produciendo la conversión de los ácido grasos en jabones.El aceite desgomado es bombeado a un reactor de neutralización con agitación junto con el NaOH. La cantidad de hidróxido de sodio necesario para la neutralización está dada por la formula estequiométrica de la American Oils Chemist´s Society.

NaOH100gde aceite

=% ACG+0.71

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos16/grasas-y-aceites/grasas-y-aceites.shtmlSe debe mantener una temperatura entre 65 – 85°CLuego se procede a la eliminación de los jabones pasando a un decantador donde se separan las fases y se recupera el aceite neutralizado.

Blanqueado o decoloración

Se eliminan las sustancias coloreadas añadiendo tierras minerales naturales o activadas con ácido.

El aceite proveniente de la sección de neutralización es mezclado junto con las tierras adsorbentes que previamente fueron tratadas con ácido clorhídrico o sulfúrico diluido.El aceite y las tierras son agitados en un reactor de blanqueo a una temperatura no superior de 90 °C. Por último la mezcla de aceite arcilla se filtra mediante un filtro prensa y las tierras usadas se desechan.

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos16/grasas-y-aceites/grasas-y-aceites.shtml

Desodorización

Elimina los compuesto volátiles (aldehídos y cetonas) dejando el aceite libre de olores y con sabor suave.El aceite decolorado se desodoriza mediante un proceso de destilación; El aceite cae en láminas delgadas dentro de una torre de calefacción, a vacío (2-6mbares) mientras se

http://www.monografias.com/trabajos16/grasas-y-aceites/grasas-y-aceites.shtml



pasa vapor de agua a contracorriente. Manteniendo temperaturas entre 150-160°C.

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos56/aceite-girasol/aceite-girasol2.shtml

Proceso de hidrogenación

Esta se aplica a aceites refinados, con el fin de subir el punto de fusión y mejorar la conservación (sabor, olor y calor), por la conversión de varios radicales no saturados de glicéridos grasos en glicéridos de mayor saturación. El aceite caliente se lleva a un reactor que contiene un catalizador de Níquel pulverizado. Cuando la temperatura empieza a aumentar (150-160ºC), se inyecta hidrogeno con una presión de 15 psi (valor óptimo para obtener un mayor punto de fusión), luego se filtra para separar el aceite del catalizador. Preparación de la fase acuosa

La preparación de la fase acuosa comienza con la disolución de los ingredientes hidrosolubles, el agua es depositada en un tanque al cual ingresan diferentes ingredientes, como: leche en polvo, suero en polvo, sal, acido cítrico, acido láctico, se realiza una pasteurización batch a una temperatura de 80°c durante 20 min.

Preparación de la emulsión

El objetivo de este proceso es obtener una emulsión agua en aceite. Que se logra con agitación mecánica en un tanque con mezcladores estáticos y alimentación continua de los componentes. Esta emulsión une la fase acuosa y la grasa hidrogenada, esta agitación se debe realizar entre 5°c – 10 °c. este tanque de agitación debe tener capacidad de calentamiento y enfriamiento.

Cristalización de la emulsión

Consiste en dejar pasar la emulsión a un tanque de almacenamiento el cual se debe encontrar a bajas temperaturas, al ponerse en contacto la emulsión con las bajas temperaturas de la superficie, se cristaliza y se adhiere a las pareces del tanque, por lo que es necesario que el tanque cuente con +unas navajas que raspe la porción cristalizada y permita que se lleve acabo la totalidad del proceso. Una vez cristalizada la

http://www.monografias.com/trabajos56/aceite-girasol/aceite-girasol2.shtml

mescla pasa por un cilindro enchaquetado en el cual se busca homogenizar el producto, y así poder tener mayor uniformidad y mejor plasticidad en el producto terminado.

Empaque

Una vez la margarina este uniforme y con alta plasticidad es transportada hasta la máquina envasadora mediante un tornillo transportador, que realizará el transporte de una forma suave sin afectar al producto. se procede a envasar en empaques plásticos tipo tina, para lo cual se requiere una temperatura ambiente y condiciones de vacio

Almacenamiento

La margarina se almacenará en una cámara frigorífica a 4 ºC hasta su posterior distribución. Para mantener la calidad de la margarina es muy importante que la temperatura de la cámara se mantenga constante

Diagrama de flujo del proceso

Banda transportadora BásculaTransportador inclinado

Desvanadora

Tanques decantadores

Reacator parablaqueado

FiltroDesodorizador

Tanque de hidrogenación

Tanque dosificadorde catalizador (Nique)l

Filtro Intercambiadorde calor

bomba de lóbulos

bodega de almacenamiento

Envasadora automáticaTanque preparaciónde fase acuosa

Emulsificador-Homogenizador

Banda transportadora

Transportador inclinado

Almacemaniento de M. P.

Extrusora

Molino a martillo

Descascaradora

presna

Filtro

Tanque de almacinamientode Aceite Crudo

Tanque NaOH

Tanque adicónagua caliente Centrifua desgomadora

Reactor de neutrazlización

DISTRIBUCIÓN DE PLANTA

Se aplicara el método de planeación sistemática de diseño (SLP) establecida por Richard Muther. Este método consta de 5 pasos:

Cuadro. Máquinas y equipos para el cuadro

de interrelaciones

SECCION EQUIPO S

Recepción M.P. Plataforma S01

Selección Banda transportadora S02

Pesaje Báscula S03

Almacenamiento de M.P. Bodega S04

Desvainado Desvainadora de rodillos S05

Descascarado, Molienda y

Extrusión

Descascaradora, Molino a martillos y

ExtrusoraS06

Prensado en caliente y

filtrado

Prensa continua y Filtros prensa de

placasS07

Almacenamiento de aceite

crudoTanque de almacenamiento S08

Desgomado Tanque con agitación mecánica y S09

VALO

R

PRIORIDAD DE

CERCANIA

CODIGO DE

LINEA

AAbsolutamente

necesario

EEspecialmente

importante

I Importante

O Sin importancia

U Indiferente

X Indeseable

CODIG

ORAZON

1 Flujo de trabajo

2 Seguridad e

higiene

3 Espacio y/o

equipos

4 Personal común

5 Facilidad de

supervisión

6 Contacto necesario

7 Psicología

centrifuga desgomadora

Neutralización

Tanque dosificador de NaOH, tanque

enchaquetado con agitación

mecánica y tanques decantadores

S

010

BlanqueadoTanque mezclador de tierras, reactor

para blanqueo y filtro prensa

S

011

Desodorización Torre destilación al vacío S

012

Hidrogenación

Tanque dosificador de Niquel,

intercambiador de calor, reactor para

hidrogenación y filtro

S

013

Preparación fase acuosa Tanque mezclador S

014

Preparación de la emulsión Mezclador-homogenizaciónS

015

Empacado Envasadora automáticaS

016

Almacenamiento Banda transportadora yBodegaS

017

Interrelaciones de equipos

S

01

S

02

S

03

S

04

S

05

S

06

S07

S

08

S

09

S

010

S

011

S

012

S

013

S

014

S

015

S

016

S

017

S01 A/1 A/5 E/1 X/2 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/2 O/2

S02 A/1 E/1 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/2 X/2

S03 A/1 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/2 O/3

S04 A/1 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/2 O/3

S05 A/1 U/2 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/2 O/3

S06 A/1 U/2 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/2 O/3

S07 A/1 U/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/2 X/3

S08 A/1 U/2 X/3 X/3 X/3 X/3 X/3 X/2 X/3

S09 A/1 U/2 X/3 X/3 X/3 X/3 X/2 O/3

S

010A/1 U/2 X/3 X/3 X/3 X/2 X/3

S

011A/1 U/2 X/3 X/3 X/2 X/3

S

012A/1 U/2 U/3 X/2 O/3

S

013E/3 A/1 X/2 O/3

S

014A/1 I/2 O/3

S

015

A/1 O/3

S01 S02 S03 S04 S05 S06 S07 S08

S014

S017 S016 S015 S012 S011 S010

S09

S013

S

016A/1

S

017

INTERREALACION DE EQUIPOS

S01 S09

S03 S04 S05 S06

S08S014

S016 S015

S013 S012 S011

S02 S07

S010

S017

DISTRIBUCION AJUSTADA

DISTRIBUCION AJUSTADA - CON EQUIPOS

intercabiadorde calor

TanqueNíquel

Torres destilaciónpara desodorización

Desvainadoras extrusorasprensas

descascaradoras

filtro

Banda transportadora

Almacenamiento M.P.

filtro

Reactor para blanqueo

tanque almacenamiento

Tanque NaOH

tanque neutrazlización

Centrifua desgomadora

Tanque adicónagua caliente

Tanques decantadores

Tanque mezcladorde tierras

Tamqie de hidrogenación

filtro

intercabiadorde calor

Tanque mezcaldorpara fase acuosa

Envasadora automática

Almacenamiento de producto terminado

Molinos de martillos

CALCULO DE ÁREAS DE LA FÁBRICA

ÁREA ESTÁTICA (Ae)

El área estática de la planta será la superficie que ocupan los equipos de la zona de producción, esta se determina hallando el área que cada uno de estos ocupa.

ÁREA GRAVITACIONAL (Ag)

Esta área busca determinar en qué superficie se van a ubicar el o los operarios y/o material teniendo en cuenta el espacio que ocupara cada uno de los equipos y el número de lados en que el operario podrá manipular este equipo.

Ag = Ae * N

N = numero de lados de utilización del equipo.

ÁREA DE EVOLUCIÓN (Aev)

Es el área que se necesita para el tránsito de operarios alrededor de los equipos, para inspección, limpieza, mantenimiento y entre otros.

Aev = (Ae + Ag)* K

K = para la industria alimentaría se maneja un coeficiente de 0.5

ÁREA TOTAL

Es la sumatoria de las diferentes áreas de equipos o área estática, área gravitacional y el área de evolución.

AT = Ae + Ag + Aev

Banda De Transportadora De Cinta

En el proceso se manejan tres bandas trasportadoras de cinta, en las cuales se realizara la selección de la soya en vainas. El área que se haya hace referencia a una sola banda. El coeficiente k = 0,5

Bascula Empotrada

En el proceso se manejan dos básculas empacadoras, El área que se haya hace

referencia a una sola banda. El coeficiente k = 0,5

Capacid

ad

Ton/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

101,5 1,5

2,25

4,50

3,38

Capacid

ad

Ton/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

10

5 1,82

1,0

6

9,1

0

18,2

0

13,

65

Maquina Desvainadora

En el proceso se manejan dos maquinas desvainadoras, El área que se haya hace referencia a una sola banda. El coeficiente k = 0,5

Capacid Dimensiones Áreas m2

Área total = 40,95

Área total = 10,13

ad

Ton/h

(m)

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

10

5 1,82

1,0

6

9,1

0

18,2

0

13,

65

Extracción Por Prensado

En la extracción por prensado se manejan dos líneas de producción cada una de 5 ton/h. esta etapa de producción está compuesta por maquinas descascaradora, molinos martillo, extrusora y prensa vertical. El coeficiente k = 0,5

Descascaradora

Capacid

ad

Ton/h

Dimensiones

(m)

Áreas

m2

larg

o

anch

o

Alt

oAe

5-5,51,15

0,8 1,5 0,92

Molino de martillo

Capacid

ad

Dimensiones

(m)

Áreas

m2

Área total = 12,00

Ton/hlarg

o

anch

o

Alt

oAe

51,66 0,81

1,07 1,34

Extrusora

Capacid

ad

Ton/h

Dimensiones

(m)

Áreas

m2

larg

o

anch

o

Alt

oAe

5 5,82 1,11 0,9 6,46

Prensa

Capacid

ad

Ton/h

Dimensiones

(m)

Áreas

m2

larg anch Alt Ae

o o o

5 tn/h 5 1,9 2,1 9,50

Capacid

ad

Ton/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

5 10,82

1,920,5

641,12

30,84

Filtro Prensa

Se utilizan un filtro prensa con una capacidad de 1500 l/h, con una sola línea de filtrado, El coeficiente k = 0,5

Capacid

ad

l/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

Anch

o

alt

oAe Ag Aev

1500 3,5 1,2 1,24,2

08,4

06,3

0

Tanque de almacenamiento crudo

Área total = 92,51

Área total = 18,90

Capacid

ad

lt/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

1500 1 1,50,79

1,57 1,18

Tanque Agitación Desgomado

Se utiliza un tanque de agitación con capacidad de 1500l/h con una sola línea de producción. El coeficiente k = 0,5

Capacid

ad

l/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

1500 lt1,1

6150

1,06

2,11

1,59

Centrifuga De Desgomado

Se utiliza una centrifuga de 1500 l/h con una sola línea de producción El coeficiente k = 0,5

Área total =

Área total = 4,76

Capacida

d

lt/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

1200-2500 1,5 1,15 1,51,7

33,4

5 2,59

Tanque De Neutralizante

Se utiliza un tanque de 200 l/h, como preparador del neutralizante que entra al proceso, El coeficiente k = 0,5

Capacid

ad

l/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

Anch

o

alt

oAe Ag Aev

200 0,6 10,2

80,5

70,4

2

Tanque De Neutralización

Se utiliza un tanque de agitación con capacidad de 1500l/h con una sola línea de producción. El coeficiente k = 0,5

Área total = 7,76

Área total = 1,27

Capacid

ad

l/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

1500 1,1

6 1,51,0

62,11

1,59

Tanques De Decantación

En el proceso se utilizan dos tanques decantadores, cada uno con una capacidad de 1500 l/h , El coeficiente k = 0,5

Capacida

d

lt/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

15001,16 1,5

1,06

2,11 1,59

TANQUE DE BLANQUEO

Capacid Dimensiones Áreas m2

Área total = 4,76

Área total = 4,76

ad

l/h

(m)

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

12001,06

1,33

0,88

1,76

1,32

Filtro Prensa

Se utilizan un filtro prensa con una capacidad de 1200 l/h, con una sola línea de filtrado, El coeficiente k = 0,5

Capacid

ad

l/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

12002,2

5 1,05 1,72,3

64,7

33,5

4

Desodorizador

Se utilizan un desodorizador con una capacidad de 8 ton/dia con una sola línea producción, El coeficiente k = 0,5

Capacida

d

to/dia

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

8 ton/día 23,14

6,28 4,71

Área total =

Área total =

Área total =

Intercambiador De Calor

Se utiliza un intercambiador de placas, El coeficiente k = 0,5

Capacid

ad

l/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

Anch

o

alt

oAe Ag Aev

1200 0,4 0,5 1,30,2

00,4

00,3

0

Tanque de hidrogenación

Capacida

d

to/dia

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

12001,06

1,33

0,88

1,76 1,32

Filtro

Se utilizan un filtro prensa con una capacidad de 1200 l/h, con una sola línea de filtrado, El

coeficiente k = 0,5Capacid Dimensiones Áreas m2

Área total =

Área total =

ad

l/h

(m)

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

12002,2

5 1,05 1,72,3

64,7

33,5

4

Intercambiador De Calor

Se utiliza un intercambiador de placas, El coeficiente k = 0,5

Capacid

ad

l/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

Anch

o

alt

oAe Ag Aev

1200 0,4 0,5 1,30,2

00,4

00,3

0

Tanque De face acuosa

Se utiliza un tanque de 200 l/h, como preparador del neutralizante que entra al proceso, El coeficiente k = 0,5

Capacid

ad

l/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg Anch alt Ae Ag Aev

Área total =

Área total =

o o o

200 0,6 10,2

80,5

70,4

2

Tanque De Emulsificacion

Se utiliza un tanque de 1500 litros para mezclar la fase acuosa

y la grasa hidrogenada, El coeficiente k = 0,5

Capacida

d

to/dia

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

Alt

oAe Ag Aev

1300 4,9 3,322,9

616,27

16,27 16,27

Empacadora

Se utiliza una empacadora con una alimentación de 1500 cc por hora, El coeficiente k = 0,5

Área total =

Área total =

Área total = 10,91

Capacid

ad

l/h

Dimensiones

(m)Áreas m2

larg

o

anch

o

alt

oAe Ag Aev

15001,8

5 1,313,1

52,4

24,8

53,6

4

DETEREMINACIÓN DE AREA DE LA PLANTA

Largo de la planta = 45.53 m ~ 45.5m

Ancho de la planta = 17.9m ~ 18m

Área de la planta = 45.5m x 18m = 819 m2

10

.6 m

1.12 m

7.72 m

10.6 m

4 m

22.93 m5.3 m 2.7 m

6.72 m

3.76 m

2.78 m

2.18 m

17

,9 m

8.0

6

m

45.53 m

A. Bandas transportadoras y básculas B. Almacenamiento de M.P.C. DesvainadoraD. Descascaradora, molino, extrusora y prensaE. Filtro prensaF. Centrifuga desgomadoraH. Tanque neutralizador I. Desodorizador

A

B C

D E

F

H

I

G

v v

v

vv

v

v

balances de masa

Recepci seleccio Pesaje ExtracciDesvain

Filtro Neutraliza Desgomad BlanqueFiltro

EmpacaFiltro

Emulsifica HidrogenaDesodoriz

A0A1 A2 A3

A4

A5A6A7A8

A9

A10 A11 A12 A13 A14

A

Balance de masa: Recepción

En la zona de recepción se asumirá que se presentan unas pérdidas del 1% generadas por las impurezas que traiga la materia prima, las que se eliminaran en el proceso de selección.

A = A0 = 9660Kgh

Balance de materia en zona de desvainado

En la operación se consideran unas pérdidas por eliminación de la vaina del 8%

A0A1 A2A

Recepci SeleccióPesaje

B

B= A 0 x 0,01

B =9465Kg soyavaina

h x 0,01

Kg impKg soyavaina

=95kg imph

A1 = A0 - B

A1= A2= 9465 Kg soya vainah

- 95 kg imp.h

= 9370 kg soya aceptada h

Desvain

A2 A3

C

A2 = 9370Kgh

Balance de materia en el descascarado Y molienda

A3 = 8620,4Kgh

Balance de materia en la extrusora

C= A2 x 0,08

C =9370 Kg soya vainah

x 0,08Kg vaina Kg soya vaina

= 749,6 kg vaina h

A3= A2 - c

A3= 9370 Kg soya vainah

- 749,6 kg vaina h

= 8620,4 kg soya h

Descasc

A3 A4

D

D= A3 x 0,03

D =8620,4 Kg soya cascarah

x 0,03Kg cascara Kg soya cascara

= 258,6 kg cascarah

A4 A5 = A3 - D

A4 = A5 = 8620,4 Kg soya cascarah

- 258,6 kg cascara h

= 8361,8 kg soya h

Moliend

A5

Extrusió

A5 A6

A5 = 8361,8Kgh

Balance de masa

A5 = E+A 6

8361,8 Kgh

= E + A 6

Balance de agua

A5 x5 = E x2 +A6 x6

(8361,8Kgh

)(0,07) = E(1)+ A 6(0,04)

585,3Kg aguah

= E + A6 (0,04)

585,3Kg aguah

= 8361,8 Kgh

- A6 + A6 (0,04)

585,3Kg aguah

- 8361,8 Kgh

= - A 6+ A6(0,04)

Balance de materia en la extrusora

Extrusió

%agua = 7%%agua = 4%

%agua = 100%

E= 8361,8 Kgh

- A 6

A6 =-8776,5

Kgh

(-1+0,04)= 8100,5

Kg torta h

Prensad

A6 A7

%aceite = 23%%aceite = 100%

A6 = 8100,5Kgh

Balance de masa

A6 = F +A7

8100,5 Kgh

= F + A 7

Balance de aCEITE

A6 x6 = F X+ A7 x7

(8100,5 Kg /h )(0,23) = F(0,08)+ A7(1)

1863,1 Kg Aceite /h = F(0,08) + A7

1863,1 Kg Aceite /h =F(0,08)+ 8100,5 Kg /h - F

1863,1 Kg Aceite /h -8100,5 Kg /h = F(0,08) - F

A7 = 8100,5 Kg / h – 6779,7 Kg / h

A7 = 1320,8

Balance de materia en el filtro

En el filtrado se extraen 0,5% de impurezas que puedan venir del proceso de prensado

F %aceite = 8%

A7 = 8100,5 Kgh

- F

F7=-6237,4 Kg /h(0,08-1)

= 6779,7 Kg torta /h

Filtro

A7A8

G

A7 = 1320,8 Kg / h

La densidad del aceite de soya crudo es de 0,920 Kg/l

ρ = mv

→ v = mρ

v= 1320,14 kg aceite 0,920 kg/lt

= 1434,93 litros aceite

Balance de materia en el desgomado

En el desgomado se incorpora agua al proceso en relación 2% v/v con respecto al volumen de aceite que ingresa al proceso y se eliminan un porcentaje de lodos y grasas equivalentes a 5%

A8 = 1434,93 Litros

Balance de masa

A8+H=I+A9

B= A 0 x 0,01G =1320,8 Kg aceite /h x 0,0005 Kg imp /Kg aceite = 0,66 kg imp / h

A8 = A7 - GA8 = 1320,8 Kgaceite ⁄ h - 0,66 kg imp./ h = 1320,14 kg aceite /h

Desgomad

A9A8

H

I = agua + lodos

H = (0,02 x A8 ) ; I = ( 0,05 x A 8 ) + H

A8+( 0,02 x A8 )=(0,05 x A8 )+A9

(1434,93 Lt /h ) + (28,69 lt/agua )= ( (0,05 Lt lodo /Lt ac x1434,93 Lt / h ) + 28,69 lt /agua ) + A 9

1463,62 lt a g /h = 100,44 Lt lodo /h + A 9

A9=1463,62 lt /h−100,44 Lt lodo / h

A9 = 1363, 18 litros de aceite desgomado

Balance de materia en el neutralizado

En el neutralizado por cada litro de aceite se adicionan 0,1 litros de catalizador y se eliminan un porcentaje de jabones que equivalen a 17%

A9 = 1363, 1 8 Litros de aceite

Balance de masa

A8+ j=k+A9

J = (0,1 x A9 ) ; K = (0,17 x A9 ) + J

A8+( 0,1 x A8 )=(0,17 x A9 )+A10

Neutraliza

A10A9

J

K = jabón + catalizador

Catalizador

(1363,18 Lt /h ) + (136,31 lt catalizador /h )= ( ( 0,17 Lt jabon/Lt ac x1363,18 Lt /h )+ 136,31 lt cat ) + A 9

1499,49 lt / h = 368,05Lt jabon /h + A 9

A9=1499,49 lt /h−368,05 Lt lodo / h

A9 = 1131,44 litros de aceite desgomado

Balance de materia en el blanqueado

En el blanqueado por cada litro de aceite se adicionan 0,0007 kg de tierras y se eliminan un porcentaje de pigmentos que equivalen a 0,19%

A10 = 1040,92 Kgdeaceite /h

Balance de masa

A10+l=m+A11

L = (0,0007 x A10

ρ) ; K = (0,0019 x A10 ) + J

A810+(0,0007 x A10

ρ )=(0,0019 xA10Kgl )+A11

Blanquea

A11A10

L

M = tierras + color

Tierras

m=ρ . v→m=(0,920Kg / l )¿M= 1040,92 kg aceite/h

(1040,92 Kg / h ) + (0,79 Kg tierras/h ) = ( (0,0019 Kg pig /h x 1040,92 Kg/h )+ 0,79 Kg pig ) + A11

1041,71 Kg /h = 2,76 kg/ h + A9

A11=1041,71 Kg / h−2,76 Kg pig /h

A11 = 1039 Kg de aceite desgomado

Balance de materia en el desodorizado

A11 = 1039Kgh

Balance de materia en la hidrogenación

para 1 Kg de se necesitan 0,005 Kg de catalizador(0,5%) y se debe adicionar 0,07 Kg de hidrogeno gaseoso por 1 Kg de aceite

Desodoriz

A12A11

N = volátiles

N= A11 x 0,0026

N =1039 Kg Aceite/h x 0,0026 Kg volátilesKg aceite

= 2,70 kg volátiles h

A1 2= A11 - N

A12= 1039 Kg Aceite/h - 2,70 kg volátiles h

= 1036,3 kg aceite h

A12 A13

PO

A12 = 1036,3Kgh

Balance de masa

A12+O+P=Q+A13

O = Q

A12+ P= A 13

1036,3 Kg / h + (0,07 Kg de hidrogeno x 1036 ,3Kg /h )= A13

A13=¿1108,81 Kg aceite hidrogenado /h

Balance de materia en la emulsificacion

en el proceso de elulsificacion se adiciona la fase acuosa que en proporcion 15% m/m con relacion al aceite hidrigenado entrante al proceso, y por accion de cambio de fase en la emulsion hay unas perdidas en suero del 18% en peso

Emulsificac

Q

A13 A14

R

A13 = 1108,8 Kgh

Balance de masa

A13+R=S+A14

R=(0,1 5 x A13 ) ; S= (0,18 x (A 13+ R) )

A13 + (0,15 x A13 ) =(0,1 8 x ( A13 + R)) + A14

1108,8 Kg /h + (166, 32 Kg / h ) = (0,18 ( 1108,8 Kg /h +166,32 ) ) + A14

12 75 ,12 Kg / h-231,5 Kg /h = A14

A 14= 1043 ,5 Kg de margarina /h

Se asumen perdidas por mermas en maquinarias del 4% a lo largo del proceso

Producción total= 1001 Kg de margarina /h

S

DISEÑO DE PARQUEADEROS

3,1

31

1,1523.35

5.5

0

1,397 1,1522.90

1,152

1,152

3.35

2.903

,73

8

3,0

69

2.90

7.3

0

6.0

0

90°

PARQUEADERO DE CAMIONES DE CARGA PARQUEADERO DE ADMINISTRATIVOS

1,4842.90

ANGULO CAJON

ALTERNATIVA

A B C D

60° 2 5.50m

6.50m

3.35m

2.90m

PARQUEADERO DE CAMIONES DE CARGA PARQUEADERO DE ADMINISTRATIVOS

ANGULO CAJON

ALTERNATIVA

A B C D

90° 2 7.30m

6.00m

2.90m

2.90m

L = 45.5m

A = 45.5m

L = 45.5m

H = 7m h

S = L*A

CÁLCULO DE ILUMINACIÓN

1. Definir flujo lumínicoSe utilizará como nivel luminoso requerido 600 lux. Este valor es tomado de las tablas estándar de los requerimientos de luminosidad para los diferentes procesos, asociando los procesos más similares al de este caso.

2. Determinar el tipo de lámpara Lámpara Fluorescente Arranque Rápido Y Alta Emisión

Tipo de lámpara

Longitud Voltaje

arranque

Voltaje operac

ión

Lúmenes

iniciales

Horas de

vidaWatts

cm

F96T12 110

243.84

(96”)280 152 9150 12000

3. Tipo de iluminación

Plano de trabajo0.85m

e'

H = 7m

e

Directa

4. Altura de la lámpara h=H−0.85mh=7m−0.85mh=6.15m

d=23∗h=2

3∗6.15m

d=4.1m

5. Distancia entre lámparas

e '= e2

Como es directa e=1.5∗d=1.5∗4.1m

e=6.15m

e '=6.15m2

=3.075m

6. Número de aparatos lumínicosn= número de aparatos

L=(n−1 ) e+2e 'L=ne−e+2e '

n=L+e−2e 'e

= L+1.5 d−1.5d1.5d

n= L1.5d

= 45.5m1.5∗4.1m

n=7.4

n'= A1.5d

= 18m1.5∗4.1m

Plano de trabajo0.85m

n'=2.9

naparatos=n∗n'=7.4∗2.9naparatos=21.46aparátos

7. Coeficiente de utilización

η= ϕrealϕteórico

Consideraciónes: colores claros (Techo = 0.7 ; Paredes=0.5)

k=2L+8 A10H

k=(2∗45.5m )+(8∗18m)

10(7m−0.85m)k=3.82

Se determina el coeficiente de utilización y factor de depreciación por medio de la tabla 80 (Cálculo de proyectos de iluminación interior. Lámparas fluorescentes. Iluminación directa con armadura sencilla).

Factor de depreciación (δ)= 1.40 (Ensuciamiento normala y limpieza cada año)Coeficiente de utilización (CU)=0.638 (se obtiene interpolando para el K hallado)

Tenemos entonces:

ϕ= E∗S∗δCU

=600 lumenes∗819m2∗1.400.638

ϕ=1078307.21 lumenes

Se determina el número de lámparas:

No .lámparas=1078307.21 lumenes9150 lumenes

No .lámparas=117.8≈118 lámparas

Se determina la distribución de las lámparas:

A=(n−1 )e+2e '

A=ne−e+2e

A=ne

e= An

=183

=6

Si tenemos un número de lámparas de:

No .lámparas=118 lámparas

Entonces:

118 lámparas=No . lámparasancho∗No .lámparas largo

No .lámparas largo= 118 lámparasNo .lámparas ancho

=118 lámparas3lámparas

No .lámparas largo=39.33≈ 40lámparas

No .Lámparas finales=3 lámparas ancho∗40 lámparas largo=120 lámparas

Total de lúmenes de lámparas=120 lámparas∗9150 lumenes

Total de lúmenes de lámparas=1098000 lumenes

Este valor satisface los lúmenes requeridos en el área (1078307.21lumenes).

BIBLIOGRAFÍA

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diseño de planta: matriz de localizacion

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