PRODUCCIN DE DITIONATO DE ZINC

NDICEI.INTRODUCCION41.1Objetivo General51.2Objetivo Especifico51.2Justificacion 5II.CREACIN, ORGANIZACIN, PLANIFICACIN, PROGRAMACIN Y CONTROL DEL PROYECTO DE INSTALACIN DE UNA PLANTA PARA LA PRODUCCION DE DITIONATO DE ZINC .62.1.Creacin del proyecto de Instalacin de una Planta62.2 Organizacin del proyecto de una planta112.1.2.Organigrama de la ingenieria del Proyecto122.3 Planificacin ...132.4 Programacion para la Instalacion de una Planta.142.5 Evaluacin y Control del Proyecto de Instalacin ...15III. INGENIERIA DE PROCESOS163.1 Desarrollo del proceso183.1.2 Insumos y Especificaciones193.1.2 Diseo del Producto233.1.3 Investigacion y descripcion de la tecnologia253.1.4 Analisis y seleccin de la tecnologia...253.2 Desarrollo de la tecnologa seleccionada 253.2.1 Descripcin del proceso. 253.3 Diseo del proceso de la tecnologa seleccionada 263.4 Localizacin de la Planta 28IV. TAMAO DE PLANTA 424.1 Tamao de planta Mximo 434.2 Tamao de Planta Intermedio 454.3 Tamao de planta mnimo. 474.4 Tamao de planta optimo 604.5 Balance de materia 634.5.1 Diagrama de bloques 654.5.2 Diagrama de flujo codificado 664.5.4 Plan Maestro.. 674.6 Diseo de equipos principales 684.6.1 Tanque de Dilucin.. 684.6.2 Reactor.... 754.7 Diseo de equipos de uso genrico.. 80a) Bombas 81a) Filtro 824.8 Disposicin de planta 83V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES1495.1 Conclusiones.. 1495.2 Recomendaciones..150VI BIBLIOGRAFA 151VII ANEXO..152

I. INTRODUCCINEn nuestro pas la industria textil as como la de fabricacin de papel ha crecido considerablemente, ambas industrias, con sus tecnologas y procedimientos trabajan con diversas sustancias qumicas todas ellas de suma importancia para un adecuado proceso productivo, entre dichas sustancias qumicas se encuentra nuestro objeto de investigacin en el presente trabajo, el ditionito de zn o comnmente conocido como hidrosulfito de zn, el cual como se sabe es un agente reductor fuerte que reacciona violentamente con agentes oxidantes y que es utilizado principalmente como removedor de teido (en la industria textil) y como blanqueador (en la industria del papel), en el presente trabajo se observara todo el procedimiento que se requiere para el diseo de una planta de ditionito de zn en el Per haciendo una investigacin, estudios de mercado, clculos, que nos permitan realizar este proyecto, hacindolo viable, y rentable para el inversionista.

II. DISEO DE UNA PLANTA PARA LA PRODUCCION DE DITIONITO DE ZN

OBJETIVOS

1.1 Objetivo General

Disear una planta para la produccin de ditionito de zn

1.2 Objetivos Especficos

Planificar el proceso para disear una planta para la produccin de zinc. Determinar la factibilidad econmica del proyecto. Determinar el tamao para la planta de produccin de ditionito de zinc en el Per. Disear los equipos que se requieran para la implementacin del proyecto.

1.3 Justificacin

Esta investigacin servir para disear correctamente una planta para la produccin de ditionito de zn. Y a su vez determinar la viabilidad del proyecto para la instalacin de la planta. Este proyecto servir como referencia para aquellas personas que deseen poner en marcha esta industria siendo beneficioso no solo para la industria de papel y textil ya que se abaratara su costo sino para el pas ya que esto implica una inversin, entrada de divisas y trabajo para mas peruanos.

CREACIN, ORGANIZACIN, PLANIFICACIN, PROGRAMACIN Y CONTROL DEL PROYECTO DE INSTALACIN DE UNA PLANTA PARA LA PRODUCCION DEL DITIONATO DE ZINC.2.1 Creacin del Proyecto de Instalacin de una Planta para la PRODUCCION DE DITIONITO DE ZN

a) IDEA BASICALos ditionitos (hidrosulfitos) son las sales del cido ditionoso (H2S2O4) que no han podido aislarse en estado libre. Estas sales se obtienen reduciendo las disoluciones de hidrogenosulfitos saturados de dixido de azufre con polvo de zinc. En nuestro pas como en el resto del mundo, el ditionito de zinc tiene gran aplicacin en la industria textil y papelera; Son agentes reductores que se utilizan como agente blanqueador y removedor de teido.

El ditionito de zinc anhidro es un polvo blanco soluble en agua e hidratado (con 2 H2O) se presenta como cristales incoloros. Es un agente reductor que se utiliza en sntesis orgnica, en la industria de colorantes, en tintorera o estampado o en la industria papelera. Este producto, incluso cristalizado, se altera con bastante rapidez. Para determinadas aplicaciones, principalmente como mordiente en la industria textil.

En todos estos factores radica la importancia de la creacin del proyecto de instalacin de una planta para su produccin.

b) CUALIDADES DEL PRODUCTO

ZINC HYDROSULFITECAS No.7779-86-4

Nombre quimico:DITIONITO DE ZINC

sinonimos:Hidrosulfito de zinc

Formula molecular:O4S2Zn

Peso molecular:193.52

RIESGOS POTENCIALESIncendio o Explosin Material inflamable/combustible; puede ser encendido por calor, chispas o llama. Puede arder rpidamente con un efecto de bengala. El material puede ser transportado en estado de fusin. Riesgos Para La Salud El fuego puede producir gases irritantes o venenosos. El contacto puede causar quemaduras a la piel y ojos. Los derrames del incendio y el agua de dilucin pueden causar contaminacin.

rea Geogrfica del Mercado.- nuestro mercado ser LIMA inicialmente, en la capital se concentra la mayor demanda de DITIONITO DE ZINC y de otros productos por lo mismo que tiene la ms alta densidad poblacional y clientes para nuestra industria.El producto est dirigido principalmente a las industrias textiles, tintoreras. industrias de papel, asi como fabricacin de azucar

Anlisis de la Oferta.- La oferta es de un bien o servicio por parte de un producto a un precio establecido en un tiempo determinado.El estudio de la oferta conlleva a determinar conclusiones acerca de los ofertantes existentes en el mercado y que para nuevo proyecto son considerados como la competencia. La oferta se determina por la capacidad instalada de los importadores y comercializadores presentes en el mercado, cabe mencionar que en nuestro pas aun no existe ninguna planta de produccin de ditionito de zinc

Anlisis de la Demanda.- El anlisis de la demanda tiene como propsito fundamental obtener un estimado de aquellos volmenes de producto que sean demandados en el futuro en este rubro se deben tomar los siguientes puntos:

a) Identificacin y localizacin de los consumidores.

b) Serie histrica de la demanda: para estimar la serie histrica de la demanda se acude al consumo aparente. Cuyo calculo se puede realizar usando la siguiente ecuacin.

C=P+M-XDonde:P=Produccin nacionalM= ImportacionesX= ExportacionesPROPIEDAD VALOR

2.2.- Organizacin del proyecto de instalacin de una planta de ditionito de zinc

Para la organizacin del proyecto de instalacin de una planta industrial de ditionito de zinc lo realizaremos en base a una secuencia de actividades que ser en forma serial o paralela que nos permitir un orden en la realizacin de proyecto en el menor tiempo posible.

Las decisiones principales a largo plazo del proyecto de instalacin de una planta industrial se relacionan con el diseo del mismo y, a su vez, estas condicionarn las decisiones relacionadas con las operaciones corrientes del sistema o a corto plazo.

Las decisiones a largo plazo son las siguientes.

A. Estudio de Mercado: La empresa, a travs de su funcin de planificacin, debe conocer su entorno competitivo y, en consecuencia, su mercado y la demanda que lo caracteriza, de forma que pueda determinar si existen oportunidades o necesidades sin cubrir. Si ello es as se deber estudiar la viabilidad terica del nuevo producto.

B. Evaluacin del proceso:

Aqu realizaremos la investigacin, anlisis y seleccin de la tecnologa.

Seleccin de la Tecnologa:La empresa debe decidir, despus de haber hecho un anlisis de aspecto tcnico y econmico segn la factibilidad del producto, en trminos de costos y de los beneficios esperados, cul ser el proceso tecnolgico a emplear, dentro de las alternativas conocidas y las propias caractersticas del producto. En este tipo de decisin se establecern la procedencia y disponibilidad de la materia primaria como el costo de la materia prima).las clases de bienes de equipo e instalaciones tcnicas que se precisan.

C. Programacin del proyecto:Aqu determinaremos el tiempo en el cual va a realizarse el proyecto que puede ser de manera secuencial en cada actividad y en algunos casos las actividades se realizaran en forma paralela para optimizar el tiempo.

D. Contrato de diseo y construccin:Se buscara a los ingenieros y personas altamente calificadas para la realizacin de los planos y diagramas que servir para la construccin de los equipos y de la planta.

E. Diseo del proceso:Se realizara la secuencia del proceso con el cual se desarrollar los planos y los diferentes tipos de diagramas como son el diagrama de flujo, el diagrama de bloque, el diagrama de distribucin, etc.

F. Diseo detallado:Se desarrollara la elaboracin de los planos para la construccin de equipos involucra tambin obras para su instalacin en cual involucra aspectos del sistema, mecanismos detallados del equipo, estructura, instalacin elctrica, ubicacin de los equipos, etc.

G. Adquisicin de equipos y materiales:Esta rea se encargara de la compra de los materiales a usar para la construccin de los equipos principales y la compra de los equipos de uso genrico como son las bombas y los diferentes materiales para el funcionamiento de la planta.

H. Construccin: Aqu se realizar la construccin de la planta haciendo uso de los planos y la maqueta hecha a escala.

I. Puesta en marcha:La puesta en marcha ser inicialmente con agua con el objetivo de comprobar que los equipos estn funcionado correctamente y luego realizaremos una corrida con un porcentaje menor de la produccin optima haciendo uso de varias corridas para comprobar que nuestro producto obtenido cumple con las Normas de calidad establecido, para luego empiece el funcionamiento de la planta.

2.2.1 Organigrama de la Ingeniera del Proyecto

El organigrama es la representacin grfica de las secuencias de las actividades que sern realizadas durante el desarrollo del proyecto de instalacin de la planta industrial de conservacin del materia prima los cuales implican responsabilidades que tendrn que realizarse en un tiempo determinado, adems de indicar la interaccin de estos.

A continuacin se presenta el organigrama del proyecto de instalacin de una planta industrial a escala:Inversionista (s)Gerencia de ProyectoEstudio de Pre-factibilidad y Factibilidad Ingeniera del proceso Diseo detallado de ingeniera Adquisicin de materiales para la construccin de los equipos y maquinarias Montaje de los equipos en la planta industrialEstudio de mercado Evaluacin del proceso (planta piloto) Desarrollo del proceso, analizar y seleccionar la tecnologa Disear el proceso de la tecnologa seleccionada Elaborar los diagramas de procesos bloque, flujo y banderasEvaluacin y optimizacin econmicaDiseo de equipos principales y de uso genrico en forma detallada.Instrumentacin cableado y automatizacin de c/u de los equipos Diseo de la estructura y ubicacin de los equipos. Construccin de los equipos principales y maquinarias Adquisicin de equipos de uso genrico. Inspeccin Panel de control e instalacin elctrico de los equipos en la planta. Operacin Datos e informacin del procesoPuesta en marcha

2.3. Planificacin del proyecto de instalacin de una planta de ditionito de zinc

2.3 PLANIFICACION DEL PROYECTO DE UNA PLANTA INDUSTRIAL

En esta etapa planificaremos el proyecto, los medios para alcanzar el diseo y la instalacin de una planta para la produccin de ditionito de zinc.

ACTIVIDADES

Estudio de MercadoA

Seleccin de la tecnologaB

Tamao de PlantaC

Control de produccinD

Diseo de ProcesoE

Localizacin y distribucin en plantaF

Construccin de los equiposG

Adquisicin de equipos de uso genricoH

Construccin de plantaI

Adquisicin de insumos o materiales primasJ

Puesta en marchaK

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFacultad de Ingeniera Qumica Diseo de Plantas

PRODUCCIN DE DITIONATO DE ZINCPgina 832.4 Programacin para la Instalacin de la Planta DE PRODUCCION DE DITIONITO DE ZINC.

Consiste en idear y coordinar las acciones para la realizacin de la instalacin de la planta industrial en funcin de las acciones programadas en un tiempo determinado.

DURACIN TIEMPO EN MESES

ACTIVIDADES123456789101112131415161718

A. Estudio de MercadoXXX

B. Seleccin de la tecnologaX

C. Tamao de PlantaXX

D. Control de produccinXX

E. Diseo de ProcesoXXX

F. Localizacin y distribucin en plantaXX

G. Construccin de los equiposX

H. Adquisicin de equipos de uso genricoXX

I. Construccin de plantaXXXX

J. Adquisicin de insumos o materiales primasXXXX

K. Puesta en marchaXXX

2.5 Evaluacin y Control del Proyecto de Instalacin de una Planta para la PRODUCCION DE DITIONITO DE ZINC.

ACTIVIDADES

DURACIONTiempo esperado (te)(meses)

t0tmtp

Estudio de mercado.1232

Diseo del proceso2353

Diseo detallado de ingeniera

3454

Adquisicin de equipos y materiales de construccin

2343

Construccin2353

Puesta en Marcha1232

FUENTE: Elaboracin propiaPara el tiempo de duracin se calcula mediante:

Donde:te: tiempo esperado tm: tiempo ms probableto: tiempo ms optimista tp: tiempo pesimista

III. INGENIERIA DE PROCESOS

DISEO DE UNA PLANTA PARA LA PRODUCCION DE DITIONITO DE ZINC

3.1 DESARROLLO DEL PROCESO

3.1.1 ESTUDIO DE LA MATERIA PRIMA DE

ZINC

Elemento qumico de smbolo Zn, nmero atmico 30 y peso atmico 65.37. Es un metal maleable, dctil y de color gris. Se conocen 15 istopos, cinco de los cuales son estables y tienen masas atmicas de 64, 66, 67, 68 y 70. Cerca de la mitad del zinc comn se encuentra como istopo de masa atmica 64.

Los usos ms importantes del zinc los constituyen las aleaciones y el recubrimiento protector de otros metales. El hierro o el acero recubiertos con zinc se denominan galvanizados, y esto puede hacerse por inmersin del artculo en zinc fundido (proceso de hot-dip), depositando zinc electrolticamente sobre el artculo como un bao chapeado (electrogalvanizado), exponiendo el artculo a zinc en polvo cerca de su punto de fusin (sherardizing) o rocindolo con zinc fundido (metalizado).

El zinc es uno de los elementos menos comunes; se estima que forma parte de la corteza terrestre en un 0.0005-0.02%. Ocupa el lugar 25 en orden de abundancia entre los elementos. Su principal mineral es la blenda, marmatita o esfalerita de zinc, ZnS. Es un elemento esencial para el desarrollo de muchas clases de organismos vegetales y animales. La deficiencia de zinc en la dieta humana deteriora el crecimiento y la madurez y produce tambin anemia. La insulina es una protena que contiene zinc. El zinc est presente en la mayor parte de los alimentos, especialmente en los que son ricos en protenas. En promedio, el cuerpo humano contiene cerca de dos gramos de zinc.

El zinc puro y recientemente pulido es de color blanco azuloso, lustroso y moderadamente duro (2.5 en la escala de Mohs). El aire hmedo provoca su empaamiento superficial, haciendo que tenga color gris. El zinc puro es dctil y maleable pudindose enrollar y tensar, pero cantidades pequeas de otros metales como contaminantes pueden volverlo quebradizo. Se funde a 420C (788F) y hierve a 907C (1665F). Su densidad es 7.13 veces mayor que la del agua, ya que un pie cbico (0.028m3) pesa 445 Ib (200 Kg).

El zinc es buen conductor del calor y la electricidad. Como conductor del calor, tiene una cuarta parte de la eficiencia de la plata. A 0.91K es un superconductor elctrico. El zinc puro no es ferromagntico.

Es un metal qumicamente activo. Puede encenderse con alguna dificultad produciendo una flama azul verdosa en el aire y liberando xido de zinc en forma de humo. El zinc metlico en soluciones cidas reacciona liberando hidrgeno para formar iones zinc, Zn2+. Se disuelve tambin en soluciones fuertemente alcalinas para formar iones dinegativos de tetrahidroxozincatos, Zn(OH)2-4, escrito algunas veces como ZnO2-2.en las frmulas de los zincatos.

El zinc es siempre divalente en sus compuestos, excepto algunos cuando se une a otros metales, que se denominan aleaciones de zinc. Forma tambin muchos compuestos de coordinacin. En la mayor parte de ellos la unidad estructural fundamental es un ion central de zinc, rodeado por cuatro grupos coordinados dispuestos espacialmente en las esquinas de un tetraedro regular.

ESPECIFICACIONES TCNICAS DEL PRODUCTO REQUERIDO PARA PROCESOAnlisis Fsico:Microscopia Electrnica de barrido con sistema de aseguramiento de calidad segn NTP ISO / IEC 1705Morfologa de partculaEsfrica

Gravedad especifica7.1

Retencin malla 1000.00

Retencin malla 200trazas

Retencin malla 325 ( mximo)0.5 %

Partculas de 1 a 5 micras65 a 70 %

Menores de 1 micra0.5 a 1 %

Mayor de 5 micras29 a 34 %

Anlisis Qumico:Espectroscopia de emisin por plasma. Mtodo basado en EPA 200.7 AQ ICP/PRO 116.Propiedades Qumicas%

Zinc Total ( Mnimo)99

Zinc Metlico ( Mnimo)97

Plomo0.01

Cadmio