PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLACHA
indice
INDICE GENERAL DEL PROYECTO
DOCUMENTO 1: MEMORIA
I: MEMORIA DESCRIPTIVA
II: CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS
III. ANEXOS
DOCUMENTO 2: PLIEGO DE CONDICIONES GENERALES
DOCUMENTO 3: PLANOS
DOCUMENTO 4: PRESUPUESTO
DOCUMENTO 1:
MEMORIA
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLACHA
ÍNDICE MEMORIA DESCRIPTIVA Página I
ÍNDICE DE LA MEMORIA
I: MEMORIA DESCRIPTIVA.............................................................1
Capítulo 1: Introducción....................................................................................11.1 Objetivo del proyecto.....................................................................................11.2 Justificación del proyecto...............................................................................11.3 Ubicación y emplazamiento...........................................................................21.4 Legislación.....................................................................................................21.4.1 Legislación de interés general...................................................................21.4.2 Legislación específica: ámbito alimentario................................................31.4.3 Legislación medioambiental......................................................................5
Capítulo 2: La remolacha azucarera..............................................................132.1 Origen de la industria remolachera..............................................................132.2 Taxonomía y morfología..............................................................................152.3 Cultivo y recolección de la remolacha.........................................................172.4 Composición química de la remolacha........................................................20
Capítulo 3: El azúcar........................................................................................223.1 Introducción.................................................................................................223.2 Propiedades fisicoquímicas de la sacarosa.................................................233.3 Tipos de azúcar...........................................................................................24
Capítulo 4: Situación de la industria de la remolacha azucarera y elazúcar................................................................................................................274.1 Situación a nivel mundial.............................................................................274.2 Situación a nivel europeo.............................................................................274.3 Situación a nivel nacional............................................................................284.4 Estructura empresarial española.................................................................31
Capítulo 5: Proceso de obtención del azúcar...............................................335.1 Introducción.................................................................................................335.2 Recepción y almacenamiento de la remolacha...........................................345.2.1 Introducción.............................................................................................345.2.2 Recepción de la remolacha.....................................................................345.2.3 Almacenamiento de la remolacha...........................................................36
5.3 Alimentación de la fábrica............................................................................375.3.1 Introducción.............................................................................................375.3.2 Transporte al lavadero............................................................................385.3.3 Lavado de la remolacha..........................................................................395.3.4 Pesado de la remolacha..........................................................................41
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ÍNDICE MEMORIA DESCRIPTIVA Página II
5.4 Extracción del azúcar...................................................................................415.4.1 Introducción.............................................................................................415.4.2 Molturación de la remolacha...................................................................415.4.3 Extracción del azúcar..............................................................................445.4.3.1 La difusión en la remolacha................................................................445.4.3.2 Mecánica de la difusión......................................................................455.4.3.3 Condiciones óptimas de la difusión....................................................46
5.5 Prensado y secado de la pulpa agotada......................................................475.5.1 Vaciado de difusores y transporte de la pulpa........................................475.5.2 Prensado de la pulpa agotada................................................................475.5.3 Desecación de la pulpa...........................................................................485.5.4 Uso de la pulpa.......................................................................................49
5.6 Depuración del jugo de difusión...................................................................505.6.1 Introducción..............................................................................................505.6.2 Propiedades y composición del jugo de difusión....................................505.6.3 Necesidad y fin de la depuración............................................................515.6.4 Despulpado del jugo................................................................................515.6.5 Calefacción del jugo................................................................................525.6.6 Depuración calco-carbónica del jugo......................................................525.6.6.1 Introducción........................................................................................525.6.6.2 Producción de cal y gas carbónico.....................................................535.6.6.2.1 La piedra caliza..............................................................................535.6.6.2.2 Combustible...................................................................................545.6.6.2.3 El horno de cal...............................................................................545.6.6.2.3.1 La reacción química en el horno...............................................57
5.6.6.3 Fabricación de la lechada de cal........................................................585.6.6.4 Encalado del jugo de difusión.............................................................595.6.6.4.1 Introducción...................................................................................595.6.6.4.2 Química de la depuración..............................................................605.6.6.4.3. Adición de la cal............................................................................62
5.6.6.5. Carbonatación del jugo encalado......................................................645.6.6.5.1. Introducción..................................................................................645.6.6.5.2. Primera carbonatación..................................................................645.6.6.5.3. Segunda carbonatación................................................................67
5.6.6.6. Filtración de los jugos carbonatados.................................................675.6.6.6.1. Introducción..................................................................................675.6.6.6.2. Filtros-prensa................................................................................68
5.6.6.7. Procesos complementarios de depuración.......................................715.6.6.7.1. Sulfitación del jugo........................................................................725.6.6.7.2. Los cambiadores de iones............................................................73
5.7. Evaporación del jugo..................................................................................74
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5.7.1. Introducción............................................................................................745.7.2. Evaporación de múltiple efecto..............................................................765.7.3. Perdidas de azúcar en la evaporación...................................................78
5.8. Cristalización del azúcar.............................................................................795.8.1. Introducción............................................................................................795.8.2. Proceso de cristalización........................................................................795.8.3. Aparatos empleados en la cristalización................................................815.8.4. Factores que influyen en la velocidad de cristalización.........................82
5.9. Secado y almacenamiento del azúcar........................................................83
Capítulo 6: Análisis y selección de equipos.................................................856.1. Análisis y selección de encaladoras...........................................................856.1.1. Introducción............................................................................................856.1.2. Pre-encaladoras.....................................................................................866.1.3. Encaladoras...........................................................................................876.1.4. Elección de las encaladoras...................................................................886.1.5. Encaladora empleada............................................................................88
6.2. Análisis y selección de las carbonatadoras................................................896.2.1. Introducción............................................................................................896.2.2. Tanques de primera carbonatación........................................................896.2.3. Tanques de segunda carbonatación......................................................916.2.4. Los sistemas de distribución de gas......................................................916.2.5. Carbonatadora elegida...........................................................................92
6.3. Análisis y selección de filtros......................................................................936.3.1. Introducción............................................................................................936.3.2. Tipos de filtros........................................................................................936.3.2.1. Filtros discontinuos de presión..........................................................946.3.2.2. Filtros continuos de presión...............................................................946.3.2.3. Filtros discontinuos de vacío.............................................................956.3.2.4. Filtros continuos de vacío..................................................................95
6.3.3. Elección del filtro....................................................................................956.3.3.1. Filtros prensa.....................................................................................96
6.3.4. Filtro empleado.......................................................................................976.4. Análisis y selección de intercambiadores de calor.....................................986.4.1. Introducción............................................................................................986.4.2. Tipos de intercambiadores de calor.......................................................996.4.2.1. Intercambiadores de tubería doble....................................................996.4.2.2. Intercambiadores enfriados por aire................................................1006.4.2.3. Intercambiadores de placas............................................................1016.4.2.4. Intercambiadores de carcasa y tubo...............................................102
6.4.3. Elección del intercambiador de calor...................................................103
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ÍNDICE MEMORIA DESCRIPTIVA Página IV
6.4.4. Intercambiador de calor empleado.......................................................1036.5. Análisis y selección del sistema de tuberías.............................................1046.5.1. Introducción..........................................................................................1046.5.2. Tipos de tuberías..................................................................................1056.5.2.1. Dimensiones....................................................................................1056.5.2.2. Calidad............................................................................................105
6.5.3. Tubería empleada................................................................................1066.6. Análisis y selección del sistema de bombeo.............................................1066.6.1. Introducción..........................................................................................1066.6.2. Tipos de bombas..................................................................................1076.6.2.1. Bombas de desplazamiento positivo o volumétricas.......................1086.6.2.2. Turbobombas..................................................................................108
6.6.3. Elección de la bomba...........................................................................1096.6.4. Bomba empleada.................................................................................110
Capítulo 7: Seguridad e higiene...................................................................1127.1. Introducción..............................................................................................1127.2. Disposiciones generales de seguridad.....................................................1127.3. Seguridad contra accidentes....................................................................1177.3.1. Instrucción personal.............................................................................1177.3.2. Equipos de protección personal EPI's..................................................1177.3.2.1. Ropa de trabajo...............................................................................1187.3.2.2. Protección de la cabeza..................................................................1207.3.2.3. Protección de la vista......................................................................1227.3.2.4. Protección para los oídos................................................................1237.3.2.5. Equipos de protección respiratoria..................................................1257.3.2.6. Protección para manos y brazos.....................................................1267.3.2.7. Protección del pie y la pierna..........................................................1277.3.2.8. Sistemas anticaídas........................................................................129
7.3.3. Señalización de seguridad...................................................................1317.3.4. Prevención y protección contra incendios............................................1327.3.4.1. Sistemas automáticos de detección de incendio.............................1327.3.4.2. Sistemas manuales de alarma de incendio.....................................1347.3.4.3. Sistemas de comunicación de alarma.............................................1347.3.4.4. Sistemas de abastecimiento de agua contra incendios..................1357.3.4.5. Prevención y control de incendio en la industria química...............135
7.3.5. Resguardo de maquinarias.................................................................139
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ÍNDICE MEMORIA DESCRIPTIVA Página V
Capítulo 8: El mantenimiento en la industria azucarera............................1418.1. Introducción..............................................................................................1418.2. Tipos de mantenimiento............................................................................1428.2.1. Mantenimiento preventivo....................................................................1428.2.2. Mantenimiento correctivo.....................................................................1438.2.3. Mantenimiento predictivo.....................................................................143
8.3. Programa de mantenimiento.....................................................................1448.3.1. Programa de mantenimiento en período de intercampaña..................1448.3.2. Programa de inspección en período de campaña...............................146
Capítulo 9: Impacto ambiental......................................................................1479.1. Introducción..............................................................................................1479.2. Impacto medioambiental...........................................................................1489.2.1. Sobre las aguas...................................................................................1489.2.2. Sobre la atmósfera...............................................................................1489.2.3. Sobre los suelos...................................................................................1499.2.4. Relativo a ruidos...................................................................................1499.2.5. Por embalajes......................................................................................1499.2.6. Impacto sobre las condiciones sanitarias.............................................150
9.3. Medidas de reducción de impactos..........................................................1509.3.1. Tratamientos de vertidos......................................................................1509.3.2. Tratamientos atmosféricos...................................................................1519.3.3. Tratamientos de sólidos.......................................................................1519.3.4. Tratamientos de embalajes..................................................................152
9.4. Conclusiones respecto a la situación del sector en Andalucía.................1529.4.1. Respecto a las aguas..........................................................................1529.4.2. Respecto a las emisiones atmosféricas..............................................1549.4.3. Respecto a los residuos, olores y ruidos.............................................154
Capítulo 10: Subproductos de azucarera....................................................15610.1. Melaza....................................................................................................15610.2. Pulpa de remolacha................................................................................15710.2.1. La pulpa como alimento.....................................................................15710.2.2. Pulpa de remolacha como ingrediente de plásticos...........................158
10.3. Rabihojas................................................................................................15910.4. Tierra vegetal..........................................................................................15910.5. Carbocal y carbocal plus.........................................................................160
Capítulo 11: La energía en azucarera..........................................................16211.1. Energía consumida en una azucarera....................................................16211.2. Importancia de la energía en los costes de producción..........................163
Capítulo 12: Fichas internacionales de seguridad química.......................164
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ÍNDICE MEMORIA DESCRIPTIVA Página VI
II: CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS................................................174
Capítulo 1: Introducción al diseño de equipos...........................................174
Capítulo 2: Balances al sistema...................................................................1772.1. Introducción..............................................................................................1772.1.1. Diagrama de flujo general del proceso................................................1782.1.2. Diagrama de flujo de la etapa de depuración......................................179
2.2. Balances de materia.................................................................................1802.2.1. Balance global de materia...................................................................1802.2.1.1. Balance de materia a la etapa de extracción..................................1812.2.1.2. Balance de materia a la etapa de prensado de pulpa.....................1832.2.1.3. Balance de materia a la etapa de purificación.................................1842.2.1.4. Balance de materia a la etapa de evaporación...............................1862.2.1.5. Balance de materia al cristalizador..................................................187
2.2.2. Balance parcial de materia...................................................................1902.2.2.1. Balance de materia a la unidad de pre-encalado............................1902.2.2.2. Balance de materia a la unidad de encalado..................................1922.2.2.3. Balance de materia a la unidad de 1º carbonatación......................1932.2.2.4. Balance de materia a la 1º filtración................................................1952.2.2.5. Balance de materia a la 2º carbonatación.......................................1952.2.2.6. Balance de materia a la 2º filtración................................................196
2.3. Balance de energía...................................................................................1972.3.1. Balance de energía a la etapa de extracción.......................................1972.3.2. Balance de energía a la etapa de depuración.....................................2002.3.3. Balance de energía a la etapa de evaporación....................................2022.3.4. Balance de energía a la etapa de cristalización...................................204
Capítulo 3: Diseño de las unidades de pre-encalado y encalado.............2073.1. Parámetros de diseño...............................................................................2073.2. Cálculo de las dimensiones del tanque....................................................2083.3. Cálculo del espesor..................................................................................2113.4. Cálculo de la potencia del motor...............................................................213
Capítulo 4: Diseño de las unidades de primera y segundacarbonatación................................................................................................2174.1. Parámetros de diseño...............................................................................2174.2. Cálculo de las dimensiones del tanque....................................................2174.3. Cálculo del espesor..................................................................................2194.4. Cálculo del sistema de difusión del CO2...................................................221
Capítulo 5: Diseño de las unidades de filtración........................................230
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ÍNDICE MEMORIA DESCRIPTIVA Página VII
Capítulo 6: Diseño de los intercambiadores de calor................................2356.1. Introducción..............................................................................................2356.2. Cálculo del área de intercambio...............................................................2366.3. Selección de los tubos del intercambiador...............................................2386.4. Cálculo del coeficiente global de transferencia de calor en función de loscoeficientes individuales..................................................................................2396.4.1. Cálculo de los coeficientes individuales...............................................240
6.5. Cálculo del nuevo intercambiador de calor elegido..................................2486.5.1. Cálculo del coeficiente global de transferencia de calor......................249
Capítulo 7: Diseño del horno de cal.............................................................2547.1. Balance de materia al horno.....................................................................2547.2. Cálculo del volumen del horno..................................................................2567.3. Cálculo de la pared del horno...................................................................258
Capítulo 8: Diseño del sistema de tuberías y bombas...............................2618.1. Esquema del sistema principal de tuberías y bombas..............................2618.2. Diseño del sistema de tuberías.................................................................2628.2.1. Cálculo del diámetro nominal...............................................................2628.2.2. Cálculo del Scheduler o número de catálogo.....................................265
8.3. Diseño de las bombas..............................................................................2858.3.1. Cálculo de la potencia de las bombas..................................................2868.3.2. Cálculo del NPSH de las bombas........................................................301
Capítulo 9: Diseño depósitos pulmón.........................................................3079.1. Parámetros de diseño...............................................................................3079.2. Cálculo de las dimensiones del tanque....................................................3079.3. Cálculo del espesor..................................................................................310
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ÍNDICE MEMORIA DESCRIPTIVA Página VIII
III: ANEXOS..................................................................................312
ANEXO I: Acero inoxidable austenitico AISI 304 - 304L.................................312ANEXO II: Densidades de soluciones acuosas de sacarosa..........................317ANEXO III: Viscosidad de soluciones acuosas de sacarosa...........................321ANEXO IV: Diagrama de Abakians.................................................................322ANEXO V: Temperatura de ebullición de disoluciones azucaradas................323ANEXO VI: Diagrama de Moody.....................................................................324ANEXO VII: Espesor mínimo práctico de pared..............................................325ANEXO VIII: Dimensiones de tuberías de acero normalizadas......................326ANEXO IX: Intercambiadores de calor según norma TEMA...........................327ANEXO X: Coeficientes típicos de transferencia global de calor enintercambiadores tubulares..............................................................................328ANEXO XI: Diámetro de carcasa....................................................................329ANEXO XII: Especificaciones para tubos de acero comercial según normaBWG................................................................................................................330ANEXO XIII: Propiedades térmicas de vapor de agua....................................331ANEXO XIV: Presión de vapor del agua.........................................................332
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ÍNDICE MEMORIA DESCRIPTIVA Página IX
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 1
I: MEMORIA DESCRIPTIVA
CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN
1.1. OBJETO DEL PROYECTO
El presente proyecto tiene como objeto el diseño de una planta de
obtención de azúcar a partir de remolacha azucarera, con una capacidad de
molturación media de 5.400 t/día (225 t/h) obteniéndose una producción total
estimada de 27 t/h de azúcar.
Aunque el proyecto se centrará en el diseño de cada uno de los equipos
que componen la etapa de depuración calco-carbónica, se hará una
descripción de las restantes etapas que componen todo el proceso de
obtención del azúcar de remolacha.
1.2. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO
El uso del azúcar a lo largo de la historia ha ido cambiando. Hace unos
siglos este producto se utilizaba únicamente con fines medicinales o bien para
“darse un capricho”. Hoy en día, sin embargo, tanto su uso en la industria como
en el ámbito doméstico, se ha normalizado, convirtiéndose el azúcar y sus
derivados en elementos básicos de cualquier dieta equilibrada.
Aunque en los últimos años el consumo de azúcar ha disminuido debido
a la crisis mundial y a que el mercado mundial del azúcar es uno de los más
distorsionados del mundo como resultado de un amplio conjunto de políticas de
protección y de subsidio a la producción y exportaciones por parte de los
principales países productores y consumidores del mundo.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 2
Aun así el azúcar es un producto básico en la alimentación humana y en
la industria, usándose como materia prima en diferentes sectores como la
industria alimentaria, farmacéutica, producción de alimentos para el ganado,
etc.
Como consecuencia consideramos que la producción de azúcar hoy en
día es viable, y por tanto el estudio del proceso de obtención del azúcar y más
en concreto, el estudio de una de sus etapas, como es la depuración calco-
carbónica del jugo verde, es un tema interesante a desarrollar en el siguiente
proyecto.
1.3. UBICACIÓN DE LA PLANTA
La instalación estaría ubicada en Jédula, situada en el término municipal
de Arcos de la Frontera. Se caracteriza por estar dentro de una gran superficie
de terreno de regadío. La planta se alimentaria de los cultivos de esta zona y
alrededores.
Además cuenta con una buena red de comunicaciones, gracias a su
amplia red de carreteras y ferrocarril; encontrándose también cerca de la zona
portuaria.
1.4. LEGISLACIÓN
1.4.1. LEGISLACION DE INTERÉS GENERAL
>> SEGURIDADGENERALDELOS PRODUCTOS
Disposiciones nacionales
Real Decreto 1801/2003, de 26 de Diciembre de 2003, sobre seguridad general
de los productos. (B.O.E. 10.01.200
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 3
Directiva objeto de transposición: Directiva 2001/95/CE del Parlamento
Europeo y del Consejo de 3 de diciembre de 2001 relativa a la seguridad
general de los productos [Diario Oficial L 11 de 15.1.2002]
1.4.2. LEGISLACIÓN ESPECÍFICA: ÁMBITO ALIMENTARIO
>> CONTROL CON CARACTER GENERAL
Disposiciones nacionales.
Real Decreto 1945/1983, de 22 de Junio de 1983, por el que se regulan las
infracciones y sanciones en materia de defensa del consumidor y de la
producción agroalimentaria. (B.O.E. 15.07.1983).
>> ETIQUETADO DE LOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS.
Disposiciones nacionales.
Real Decreto 1334/1999, de 31 de Julio de 1999, por el que se aprueba la
Norma General de Etiquetado, Presentación y Publicidad de los Productos
Alimenticios. (B.O.E. 24.08.1999).
Real Decreto 890/2011, de 24 de junio, por el que se modifica la norma general
de etiquetado, presentación y publicidad de los productos alimenticios,
aprobada por el Real Decreto 1334/1999.
>> HIGIENE GENERAL DE LOS PRODUCTOS ALIMENTICIOS.
Disposiciones comunitarias de directa aplicación.
Reglamento (CE) nº 852/2004 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 29 de
Mayo de 2003, relativo a la higiene de los productos alimenticios.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 4
Reglamento (CE) nº 2073/2005 de la Comisión, de 15 de Noviembre de 2005,
relativo a los criterios microbiológicos aplicables a los productos alimenticios.
Disposiciones nacionales.
Real Decreto 640/2006, de 26 de Mayo de 2006, por el que se regulan
determinadas condiciones de aplicación de las disposiciones comunitarias en
materia de higiene, de la producción y comercialización de los productos
alimenticios. (B.O.E. 27.05.2006).
>> CRITERIOS MICROBIOLOGICOS.
Disposiciones comunitarias de directa aplicación.
Reglamento (CE) 2073/2005, de 15 de Noviembre de 2005, relativo a los
criterios microbiológicos aplicables a los productos alimenticios, publicado en el
DOCE L 338 DE 22.12.2005.
Disposiciones nacionales.
Real Decreto 135/2010, de 12 de febrero, por el que se derogan disposiciones
relativas a los criterios microbiológicos de los productos alimenticios.
>> MATERIALES EN CONTACTO CON LOS ALIMENTOS
Disposiciones comunitarias de directa aplicación.
Reglamento (CE) Nº 450/2009 de la Comisión, de 29 de mayo de 2009, sobre
materiales y objetos activos e inteligentes destinados a entrar en contacto con
alimentos.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 5
Reglamento (CE) 2023/2006, de 22 de Diciembre de 2006, de la Comisión,
sobre buenas prácticas de fabricación de materiales y objetos destinados a
entrar en contacto con alimentos.
Reglamento (CE) 1935/2004, de 27 de Octubre de 2004, del Parlamento
Europeo y del Consejo, sobre los materiales y objetos destinados a entrar en
contacto con alimentos y por el que se derogan las Directivas 80/590/CEE y
89/109/CEE.
>> AZUCARES.
Disposiciones nacionales.
Real Decreto 1052/2003, de 1 de Agosto, por el que se aprueba la
Reglamentación Técnico-Sanitaria sobre determinados azúcares destinados a
la alimentación humana. (B.O.E. 02.08.2003).
Modificado por Real Decreto 1488/2009, de 26 de septiembre (B.O.E.
09.10.2009).
Directiva objeto de transposición: Directiva 2001/111/CE del Consejo, de
20 de diciembre de 2001, relativa a determinados azúcares destinados a
la alimentación humana.
Real Decreto 1261/1987, de 11 de Septiembre, por el que se aprueba la
Reglamentación Técnico-Sanitaria para la Elaboración, Almacenamiento,
Transporte y Comercialización de los Azúcares destinados al consumo
humano. (B.O.E. 14.09.1987).
1.4.3. LEGISLACIÓN MEDIOAMBIENTAL
>> LEGISLACIÓN EUROPEA.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 6
General
• Decisión 2002/358/CE de 25 de abril, relativa a la aprobación, en nombre de
la Comunidad Europea del protocolo de Kioto.
• Decisión 1600/2002/CE de 27 de Julio, por la que se establece el Sexto
Programa de Acción Comunitario en materia de Medio Ambiente.
• Directiva 2003/87/CE de 13 de octubre, por la que se establece un régimen
para el comercio de derechos de emisión.
• Directiva 96/61/CE de 24 de septiembre, relativa a la prevención y control,
integrados de la contaminación.
• Decisión 2000/479/CE, de 17 de julio, relativa a la realización del inventario
europeo de emisiones (EPER).
>> LEGISLACION NACIONAL.
General
Control Integrado de la Contaminación.
• Ley 16/2002 de 1 de Julio del Mº de Medio Ambiente, de Prevención y Control
Integrado de la Contaminación. (Artículos 3, 4, 7, 9, 12, 21 y 31).
Evaluación de Impacto Ambiental.
• R. Decreto legislativo 1302/86 del Mº de Medio Ambiente de Evaluación de
Impacto Ambiental.
• R. Decreto 1131/1988, de 30 de septiembre, por el que se aprueba el
Reglamento para la ejecución del R. D. Legislativo 1302/86 de EIA.
• Ley 6/2001, de 8 de mayo, de modificación del R D. 1302/86 de evaluación de
impacto ambiental.
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Almacenamiento de productos químicos (Líquidos Corrosivos).
• R Decreto 379/2001 de 6 de abril por el que se aprueba el reglamento de
almacenamiento de productos químicos y sus ITC complementarias MIE- APQ
– 1 a MIE – APQ – 7.
Almacenamiento de productos petrolíferos.
• Decreto 1427/1997, del Mº de Industria y Energía, que aprueba la instrucción
técnica complementaria MI-IP 03 para las “Instalaciones Petrolíferas de uso
propio”.
• Real Decreto 1523/1999 que modifica la anterior.
Ley de Industria.
• Ley 21/1992 del Mº de Industria y Energía, de Industria.
Acceso a la información.
• Ley 38/95 de Acceso a la Información en materia de Medio Ambiente.
• Ley 55/1999 de 28 de diciembre, de Medidas fiscales, Administrativas y del
Orden Social.
• Real Decreto Legislativo 1/2001 de 20 de julio (Art.15).
Deducción de impuesto de sociedades por inversiones ambientales.
• Ley 43/1995 de 27 de Diciembre del Impuesto de Sociedades.
• Real Decreto 283/2001 que modifica determinados artículos del Reglamento
del Impuesto de Sociedades.
• Real Decreto 252/2003 por el que se modifica el Reglamento del Impuesto de
Sociedades.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 8
• Ley 36/2003 de 11 de noviembre, de medidas de reforma económica,
(Capitulo II, Art. 13 y 14sobre deducción por inversiones ambientales.).
Seguridad - accidentes mayores.
• Real Decreto 1254/99 sobre riesgos inherentes a los accidentes graves por
sustancias peligrosas.
• Real Decreto 407/1992, por el que se aprueba la norma básica de protección
civil.
Riesgos por legionelosis.
• Real Decreto 865/2003, de 4 de julio por el que se establecen los criterios
higiénicos sanitarios para la prevención y control de la legionelosis
Emisiones Atmosféricas
• Ley 38/1972 de 22 de Diciembre de Protección del Medio Ambiente
Atmosférico.
• Decreto 833/1975 de 6 de febrero que desarrolla la Ley 38/1972.
• Orden de 18 de Octubre de 1976 sobre prevención y corrección de la
contaminación atmosférica.
• Resolución de 11 de septiembre de 2003, de la Secretaría General de Medio
Ambiente por la que se dispone de la publicación del Acuerdo de 25 de julio de
2003, del Consejo de Ministros, por el que se aprueba el Programa de
reducción progresiva de emisiones nacionales de dióxido de azufre (SO2),
óxidos de nitrógeno (NOx), compuestos volátiles (COV) y amoniaco (NH3).
Capa de Ozono.
• Real Decreto 1796/2003, de 26 de diciembre, relativo al ozono en el aire
ambiente.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 9
• Reglamentos (CE) nº 2037, 2038, y 2039/2000 del Parlamento Europeo y del
Consejo de 29 de junio de 2000 sobre las sustancias que agotan la capa de
ozono.
• Decisión 2000/646/CE, del Consejo, de 17 de octubre de 2000 sobre la
aprobación de la enmienda al Protocolo de Montreal relativo a las sustancias
que agotan la capa de ozono.
• Directiva 2002/3/CE del Parlamento y el Consejo, de 12 de febrero de 2002
relativa al ozono en el aire ambiente.
Derechos de emisión.
• Real Decreto Ley 5/2005, de 11 de marzo, de reformas urgentes para el
impulso a la productividad y para mejora de la contratación pública. (Título III).
• Ley 1/2005, de 9 de marzo, por la que se regula el régimen del comercio de
derechos de emisión de gases de efecto invernadero.
• Real Decreto 60/2005, de 21 de enero, por el que se modifica el Real Decreto
1866/2004, de 6 de septiembre, por el que se aprueba el Plan nacional de
asignación de Derechos de Emisión, 2005-2007. Acuerdo del Consejo de
Ministros, por el que se aprueba la asignación individual de derechos de
emisión a las instalaciones incluidas en el ámbito de aplicación del Real
Decreto Ley 5/2004.
• Real Decreto 1866/2004, de 6 de septiembre, por el que se aprueba el Plan
nacional de asignación de derechos de emisión, 2005-2007. Corrección de
errores del Real Decreto1866/2004, de 6 de septiembre.
Residuos
• Ley 10/98, de 21 de Abril, de Residuos.
• Orden MAM/304/2002 de 8 de febrero por la que se aprueban las operaciones
de valorización y eliminación de residuos y la lista europea de residuos CER.
• Real Decreto 1481/2001 de 27 de diciembre por el que se regula la
eliminación de residuos mediante deposito en vertedero.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 10
• Real Decreto 72/1988 de ordenación y control de los fertilizantes y afines
• Real Decreto 877/1991 que corrige el RD 72/1988.
• Orden de 28 de mayo de 1998 sobre fertilizantes y afines.
• Resolución de 13 de enero de 2000, que aprueba el Plan Nacional de
Residuos Urbanos.
Residuos Peligrosos
• Real Decreto 833/88 que aprueba el Reglamento de Residuos Peligrosos.
• Real Decreto 952/97 que modifica el Reglamento de la Ley de Residuos.
• Orden de 28 de febrero de 1989 de gestión de aceites usados.
• Orden de 13 de junio de 1990 que modifica la Orden anterior.
• R. Decreto 1378/99 que establece medidas para la eliminación y gestión de
PCB’s y PCT’s y aparatos que los contengan.
• Resolución, de 9 de abril de 2001 que aprueba el Plan Nacional de
descontaminación y eliminación de PCB´s y PCT´s.
• R. Decreto 108/91 sobre contaminación por residuos de amianto.
• R. Decreto 45/96 sobre pilas y acumuladores que contengan materias
peligrosas.
Residuos de envases
• Ley 11/97 de Envases y Residuos de envases.
• R. Decreto 782/98 que aprueba el Reglamento para desarrollo y ejecución de
la Ley 11/97.
• Ley 10/98 de Residuos, (Disposición Adicional Séptima).
• Resolución de 30.9.98 de la Dirección General de Tributos, (sobre IVA en el
Punto Verde).
Ruido
• Ley 37/2003 de 17 de Noviembre de Ruido.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 11
Vertido, captación y concesiones de agua
• Ley 14/1986 de Sanidad.
• Ley 10/2001 del Plan Hidrológico Nacional.
• Real Decreto 1/2001 - Texto refundido de la Ley de Aguas.
• R. Decreto 849/86 de 11 de abril por el que se aprueba el Reglamento del
Dominio Público Hidráulico.
• R Decreto 606/2003 de 23 de Mayo que modifica el RD 849/1986 del RDPH.
• R. Decreto 650/87 que define los ámbitos territoriales de los organismos de
cuenca.
• R. Decreto 995/00 que fija objetivos de calidad para determinadas sustancias
contaminantes y modifica el RD 849/86.
>> LEGISLACIÓN ANDALUZA.
General
• Ley 7/94 de Protección Ambiental.
• Decreto 292/95 que aprueba el Reglamento de Evaluación de Impacto
Ambiental.
• Decreto 297/95 que aprueba el Reglamento de Calificación Ambiental.
• Decreto 153/96, que aprueba el Reglamento de Informe Ambiental.
• Decreto 358/2000 Procedimiento para la instalación, ampliación, traslado y
puesta en funcionamiento de los establecimientos e instalaciones industriales.
• Orden de 16 de octubre de 2000 que dicta normas para el desarrollo del
Decreto 358/2000.
• Orden de 14 de mayo de 1999, que establece el procedimiento para la
obtención del certificado de convalidación de inversiones destinadas a la
protección del Medio Ambiente.
• Decreto 281/2002 de 12 de noviembre por el que se regula el régimen de
autorización y control de los depósitos de efluentes líquidos o de lodos
procedentes de actividades industriales, mineras y agrarias.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 12
Emisiones atmosféricas
• Decreto 74/1996 que aprueba el Reglamento de Calidad del Aire.
Residuos
• Decreto 104/2000, por el que se regulan las autorizaciones administrativas de
las actividades de valorización y eliminación de residuos y la gestión de
residuos plásticos agrícolas.
• Orden de 12 de junio de 2002, por la que se regulan los documentos de
control y seguimiento a emplear en la recogida de residuos peligrosos en
pequeñas cantidades.
Ruido
• Orden 23 de febrero de 1996 que aprueba el Reglamento de Calidad del Aire
en materia de medición, evaluación y valoración de ruidos y vibraciones.
• Orden de 3 de Septiembre de 1998, que aprueba el modelo tipo de ordenanza
municipal de protección del medio ambiente contra ruidos y vibraciones.
Riesgo por legionelosis
• Decreto 287/2002, por el que se establecen medidas para el control y la
vigilancia de instalaciones de riesgo en la transmisión de la legionelosis
(riesgos laborales).
(Ref.D5 y D6)
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 13
CAPITULO 2: LA REMOLACHA AZUCARERA
2.1. ORIGEN DE LA INSDUSTRIA REMOLACHERA
El azúcar cristalizado era ya conocido en Persia en el siglo IV a.C. y
provenía seguramente de la India, donde se extraía de una variedad salvaje de
caña.
El cultivo de la remolacha se desarrolla en Francia y España durante el
siglo XV, se cultivaba por sus hojas, que probablemente equivalían a las
espinacas y acelgas. A partir de entonces la raíz ganó popularidad,
especialmente la de la variedad roja conocida como remolacha.
Ya en 1.705, un químico francés, Olivier de Serres, había advertido la
presencia de un principio azucarado en la composición de la remolacha. Hacia
el año 1.747, el químico alemán Magraff se dedicó a la investigación de los
métodos de la extracción del azúcar de la remolacha, donde consiguió la
extracción de un 6 % de su peso, aproximadamente, de la remolacha blanca de
silesia, de la que se han obtenido todas las variedades de remolacha
actualmente en cultivo.
En 1.802, un discípulo de Magraff, Achard, se ocupó también en la
extracción del azúcar de remolacha, y con ayuda del Estado montó la primera
azucarera de remolacha en Silesia. Los resultados fueron relativamente
satisfactorios, pero la incipiente azucarera basada en la remolacha tal vez no
hubiera resistido la competencia con la caña de azúcar como materia prima si
no hubiera sido por los bloqueos ingleses al continente europeo, lo que obligó a
la búsqueda de nuevos recursos.
En 1.811, Napoleón mandó plantar 32.000 hectáreas de remolacha,
contribuyendo de este modo al establecimiento de las fábricas. En pocos años
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 14
se construyeron más de cuarenta fábricas de azúcar de remolacha, distribuidas
desde el norte de Francia, Alemania, Austria, Rusia y Dinamarca.
No fue hasta 1.877 cuando se montó en España, en Alcolea, la primera
fábrica de azúcar de remolacha. Y en 1.882, los ensayos del farmacéutico
López Rubio fue el punto de partida de la industria en la región granadina, con
la creación en ella de la primera fábrica de Andalucía. Más tarde fue introducido
el cultivo de la remolacha en Aragón, en donde adquirió, unos años después,
su mayor desarrollo.
La casi inmediata pérdida de nuestras colonias, creó una situación
propicia para el envolvimiento de la industria azucarera de remolacha,
determinando la instalación de nuevas fábricas, tan numerosas, que, sin zonas
de remolachas, ni mercados consumidores del azúcar producido, dieron lugar a
la creación de la Sociedad General Azucarera de España, en 1.903,
concentrando la producción azucarera para racionalizarla más tarde
controlando la cantidad de fábricas y evitando así la competencia sin límite, que
hubiera llevado a la ruina.
Desde entonces la relocalización de las zonas azucareras (las cuales se
concentraban en la Zona del Duero y la Zona de Andalucía Occidental) y la
concentración de la producción para conseguir una mayor competitividad y
rentabilidad del cultivo, como objetivos, hizo que la industria azucarera
españolase situara entre las principales productoras de azúcar de remolacha.
La remolacha azucarera se cultiva en España en distintas zonas
comprendidas entre la Zona Norte, que comprende la Zona del Duero y la del
Ebro. La zona del Duero ocupa la región de Castilla-León, la Zona del Ebro
formada por País Vasco, Navarra y La Rioja. La Zona Centro formada por
Castilla la Mancha en la Cuenca del Guadiana y la Zona Sur que ocupa
Andalucía y Badajoz. La remolacha de la Zona Norte y centro se cultiva en
invierno y la de la Zona Sur en verano (Ref. L2).
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 15
2.2. TAXONOMÍA Y MORFOLOGÍA
La remolacha azucarera es una planta perteneciente a la familia
Quenopodiaceae y cuyo nombre botánico es Beta vulgaris L.
La remolacha actual es una planta bianual; el primer año o período,
desde que la semilla germina hasta el otoño, se forma una raíz, que se
introduce en el suelo, y se desarrollan las hojas insertas en el cuello; en la
primavera siguiente la planta forma un tallo, que se ramifica y echa hojas, y
más adelante flores y semillas. Al fabricante le interesa especialmente la
remolacha al terminar el primer período de su ciclo vegetativo, cuando ha
terminado de acumular azúcar en su raíz.
En la planta se distinguen tres órganos principales:
-- Raíz: tiene forma cónica, y por su crecimiento vertical hacia abajo,
pocas veces se la ve sobresalir del suelo. Presenta lateralmente, en su
periferia, dos surcos opuestos curvados en hélice, cuya profundidad y
visibilidad acentuada son características de sus cualidades azucareras y en los
que se insertan las raicillas secundarias, cuya abundancia se considera
también característica de las raíces ricas en azúcar.
Cortada una remolacha transversalmente, según planos normales al eje
de la raíz, se distinguen una serie de anillos concéntricos, alternativamente
claros y más oscuros; los primeros están integrados por los tejidos celulares
más blandos, poco ricos en azúcar, y los más oscuros están constituidos por
tejidos fibrosos, formados por haces de vasos que conducen el jugo de las
hojas a la raíz; cuanto más próximos están los anillos oscuros mejor es la
calidad de la remolacha; la remolacha rica tienen siempre el tejido fibroso más
desarrollado que la pobre, y es más duro. A lo largo del eje, rodeado por las
series de anillos descritos, la raíz presenta una serie de vasos conductores de
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 16
la savia agrupados en dos haces, leñosos para la savia ascendente y cribosos
para la descendente.
-- El cuello: es en el que va insertas las hojas, adquieres un desarrollo
mayor o menor, según el número de hojas formadas durante el ciclo vegetativo;
en circunstancias normales su espesor es pequeño, pero cuando, por causas
meteorológicas, ataques de insectos o enfermedades, las primeras hojas han
experimentado pérdidas, obligando a la planta a la formación de otras nuevas,
el cuello adquiere un desarrollo mucho mayor, hecho importante, porque, por
ser el cuello rico en sales y pobre en azúcar, las fábricas contratan
generalmente la remolacha descuellada, y la cosecha es entonces
comparativamente menor.
-- Las hojas: son más o menos numerosas según las variedades, son de
tamaño relativamente desarrollado, con el limbo verde en forma de pala y el
pecíolo, grueso y consistente, prolongado como nerviación principal que
mantiene la hoja erguida; aparecen de fuera adentro en el cuello y la más
nueva ocupa el vértice de aquél. Su número, como ya hemos dicho, depende
de las variedades, lo mismo que su consistencia, anchura y rugosidad.
Imagen de la remolacha azucarera:
FUENTE: remediosnaturales.com
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 17
La remolacha azucarera debe ser, en general, alargada, de forma
cónica, regular, sin brotes y de un solo cuerpo, de carne consistente y dura,
que dé jugo sólo por presión. Se prefieren, naturalmente, entre las distintas
variedades, aquellas que dan el mínimo de substancias salinas y la máxima
riqueza en azúcar.
2.3. CULTIVO Y RECOLECCIÓN DE LA REMOLACHA
El cultivo de la remolacha, requiere para su vegetación normal,
determinadas condiciones climatológicas de humedad, temperatura y
luminosidad.
Respecto de la humedad, la remolacha tiene grandes exigencias, debido
a la gran superficie de sus hojas, en relación con el volumen total de sus
tejidos.
Conviene una precipitación no excesiva, sobre todo al final del cultivo, ya
que esto se asocia a una disminución de la riqueza en azúcar.
Respecto de la temperatura, en general, es una planta de climas
relativamente fríos, ya que en estos casos se obtienen cosechas mayores y de
más riqueza que en climas calurosos.
Desde el punto de vista de la constitución del terreno, hay que señalar
que los mejores suelos para el cultivo son los de consistencia media, poco
arcillosos, suaves y profundos, con predominio de elementos finos y una
cantidad de arcilla que retenga la sin llegar a endurecer el suelo al desecarse.
Es conveniente un sustrato profundo, que favorezca el crecimiento de la raíz.
En cuanto a la composición química de las tierras, cabe destacar que un
exceso de materia orgánica provoca, debido al exceso de nitrógeno en las
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 18
raíces, jugos de purezas inferiores y que los suelos más convenientes sean los
alcalinos con pH mayor que 7.
El terreno se prepara en otoño, mediante una labor profunda, a la vez
que se extiende el abono. Las labores complementarias varían mucho de una
región a otra, con el fin de disgregar el suelo, conservar la humedad y añadir
los abonos, dejando el terreno preparado para la siembra.
La época de siembra va en función de las condiciones climatológicas y
otras circunstancias, tales como el peligro de enfermedades y ataques de
insectos. Se recomienda, como fechas aproximadas para la siembra directa,
desde finales de enero a mediados de abril. Las épocas más adecuadas en
nuestros climas, son el mes de febrero, par Centro y Andalucía, y de marzo
hasta la primera quincena de abril para el Norte.
La siembra de la semilla debe hacerse entre dos o tres centímetros de
profundidad, para evitar el peligro de desecación o heladas y que los gérmenes
no puedan alcanzar la superficie antes de agotar las reservas y mueran.
Las primeras hojas de la planta que aparecen sobre el terreno se
produce, según las condiciones más o menos favorables para la germinación
de las semillas, a los diez o doce días de sembradas, momento a partir del
cual, se debe procurar que estén provistas de aire y agua; evitando que otras
plantas consuman los nutrientes necesarios para el desarrollo de la remolacha.
En cuanto al riego, es difícil establecer unas normas, puesto que este
varía mucho según las regiones. Si bien se considera suficiente de ocho a diez
riegos, de los cuales se dan uno o dos en la preparación y el resto durante el
desarrollo del cultivo; ya que el abuso de los riegos, sobre todo en los últimos
periodos de la vegetación, junto a unas temperaturas moderadas favorecen la
aparición de hojas nuevas que se nutrirían de las reservas de la raíz
disminuyendo así notablemente su riqueza.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 19
Durante el desarrollo de la remolacha, la cantidad de azúcar acumulada
en la raíz va ascendiendo, hasta llegar a su completa madurez, memento en el
que se alcanza su máximo valor. Esta misma progresión se observa en la
pureza de su jugo. Se reconoce la madurez por el paso del tono verde de las
hojas al amarillo, y las hojas inferiores se desecan.
Hoy en día, la mayor parte de las fábricas analizan periódicamente
muestras de remolacha de sus diferentes zonas de cultivo, con suficiente
anterioridad a la época de la campaña. Determinando así su riqueza en azúcar
y la pureza de su jugo. Estos análisis permiten seguir el proceso de la
maduración hasta el momento en el que se alcancen los valores máximos.
Cuando la remolacha ha alcanzado su madurez, conviene proceder
seguidamente a su arranque y entrega, para evitar el peligro de que una
temperatura favorable origine la aparición de nuevas hojas, a costa de las
reservas de las raíces, que como se indicó anteriormente provoca un
detrimento de la cosecha en cantidad y calidad.
Una vez recolectada la remolacha, se exige que esta se entregue
descuellada en corte plano por debajo del nacimiento de las hojas superiores, y
mondada por la parte en que se adhieren las hojas inferiores.
Es conveniente que el cultivador no arranque más remolacha de la que
puede entregar, para evitar pérdidas de peso por evaporación o por los peligros
de que se hielen, por ser en general, potestad de la fábrica el rechazarla, ya
que es el suelo donde mejor se conserva.
La remolacha arrancada y cargada es transportada a la báscula en la
que debe entregarse.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 20
2.4. Composición química de la remolacha
La selección científica de las semillas de remolacha ha conseguido que
en los países centroeuropeos se alcance una riqueza media que rebasa el 18
por 100. En España la riqueza varía del 13 al 18 por 100. Además de este
aumento de riqueza, se ha conseguido una disminución del no-azúcar soluble y
un aumento del marco y de la materia seca de las hojas, que han llegado a
hacer de la remolacha una de las plantas de mayor contenido en materias
nutritivas.
La remolacha azucarera en estado de madurez está constituida por jugo
y marco. El marco es, después del azúcar, es constituyente predominante en la
materia seca de la remolacha, y está compuesto de materias leñosas y
celulósicas, procedentes de las paredes de las células y de los vasos que
integran los tejido de la raíz. El azúcar se encuentra totalmente en el jugo.
La composición tanto cualitativa como cuantitativa de la remolacha se
puede ver en la siguiente tabla:
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 21
REMOLACHA
(100 KG)
AGUA SOLIDOS
(75 KG) (25 KG)
AZUCAR NO-AZUCAR
(17,5 KG) (7,5 KG)
MARCO NO-AZUCAR
(5 KG) SOLUBLE
(2,5 KG)
COMPUESTOS COMPUESTOS COMPUESTOS
ORGANICOS ORGANICOS MINERALES:
NITROGENADOS: NO NITROGENADOS: (0,5 KG)
(1,1 KG) (0,9 KG) K2O, Na2O
proteínas azúcar invertido CaO, MgO
aminoácidos sust. péptidas P2O5, SO3
amidas ác. orgánicos Al2O3, F2O3
amoniaco grasas SiO3, Cl2O5
bases nitrogenadas saponinas
colorantes
Datos suministrados por azucarera Ebro
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 22
CAPITULO 3: El AZÚCAR
3.1. INTRODUCCIÓN
El producto denominado normalmente azúcar, también llamada "azúcar
común" o "azúcar de mesa", está constituido por la especie química llamada
sacarosa. Su formula química cuantitativa es C12H22O11. En la imagen inferior
se pueden ver diferentes representaciones de la molécula de sacarosa.
La sacarosa es un disacárido formado por una molécula de glucosa y
una de fructosa, que se obtiene principalmente de la caña de azúcar o de la
remolacha.
La sacarosa se encuentra en todas las plantas, y en cantidades
apreciables en otras plantas distintas de la caña de azúcar o la remolacha,
como el sorgo y el arce azucarero.
En ámbitos industriales se usa la palabra azúcar o azúcares para
designar los diferentes monosacáridos y disacáridos, que generalmente tienen
sabor dulce, aunque por extensión se refiere a todos los hidratos de carbono.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 23
Diferentes representaciones de la molécula de sacarosa:
FUENTE: educacionquimica.wordpress.com
3.2. PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE LA SACAROSA
La sacarosa pura cristaliza en prismas blancos, del sistema monoclínico.
Los cristales obtenidos normalmente tienen un brillo vivo, son totalmente
transparentes y al romperlos esparcen una luz azulina.
Funde a los 160 ºC y calentada a 210 ºC se transforma en una masa de
color pardo denominada caramelo, utilizada en la elaboración de dulces y
pasteles, así como para la saporización y coloración de líquidos.
Si se calienta por encima de 145 °C en presencia de compuestos amino,
derivados por ejemplo de proteínas, tiene lugar el complejo sistema de
reacciones de Maillard, que genera colores, olores y sabores generalmente
apetecibles, y también pequeñas cantidades de compuestos indeseables.
El azúcar cristalizado no ejerce acción sobre la luz polarizada, y tanto
cristalizado como en solución, es mal conductor de la electricidad.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 24
En condiciones estándar (25 ºC y 1 atm.) la densidad de la sacarosa es
de 1.587 g/cm3. Su poder calorífico es de 3.932 calorías.
Su acidez es de 12.62 pKa y su solubilidad en agua es de 203,3 g/100 ml
(293K).
Las disoluciones azucaradas tienen un punto de ebullición superior al del
agua, y aumenta a medida que aumenta su concentración.
El azúcar es una importante fuente de calorías en la dieta alimenticia
moderna, pero es frecuentemente asociada a calorías vacías, debido a la
completa ausencia de vitaminas y minerales.
En alimentos industrializados el porcentaje de azúcar puede llegar al
80 %.La Organización Mundial de la Salud recomienda que el azúcar no supere
el 10% de las calorías diarias consumidas (Ref. L2, D3).
3.3. TIPOS DE AZÚCAR
El azúcar se puede clasificar por su origen (de caña de azúcar o
remolacha), pero también por su grado de refinación o sus características.
Normalmente, la refinación se expresa visualmente a través del color (azúcar
moreno, azúcar rubio, blanco), que está dado principalmente por el porcentaje
de sacarosa que contienen los cristales.
Los tipos de azúcar que se comercializan habitualmente son los
siguientes:
Azúcar blanco: Es el azúcar con más grado de pureza con más del 99
por ciento de sacarosa. Es fruto de un proceso de refinamiento moderno.
Azúcar glacé: También conocido como gass, glasé, en polvo o "lustre".
Es azúcar blanco finamente molido.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 25
Azúcar moreno (también llamado "azúcar prieto", "azúcar negro" o
"azúcar crudo"): se obtiene del jugo de caña de azúcar y no se somete a
refinación, solo cristalizado y centrifugado. Este producto integral, debe
su color a una película de melaza que envuelve cada cristal.
Normalmente tiene entre 96 y 98 grados de sacarosa. Su contenido de
mineral es ligeramente superior al azúcar blanco, pero muy inferior al de
la melaza.
Azúcares líquidos: Se obtiene disolviendo el azúcar en agua
desmineralizada.
Terrones de azúcar: Son de azúcar blanco o moreno y se les da esa
forma mediante vapor de agua y presión.
Azúcar ecológico de caña integral: se obtiene de cultivos donde se han
empleado métodos ecológicos.
Azúcar candy moreno: Es azúcar moreno que se presenta en cristales
de gran tamaño. Esto se consigue alargando el proceso de cristalización
durante la producción.
Azúcar extrafino: es un azúcar blanco cuyos cristales han pasado por
una serie de tamices para que tengan un tamaño menor del normal. Se
utiliza a veces en repostería o en bebidas para que se disuelva mejor.
Perlas de azúcar blanco: habituales en el norte de Europa. Es azúcar
blanca que se presenta en perlas duras con forma ovalada. Se utilizan
para repostería ya que en el horno no se derriten del todo y dejan una
textura crujiente.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 26
A continuación podemos ver una imagen de los diferentes tipos de
azúcar.
Fuente: wikipedia.org
De arriba a abajo y de izquierda a derecha: azúcar blanca refinada, azúcar sin
refinar, azúcar moreno y caña de azúcar molida sin procesar.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 27
CAPITULO 4: SITUACIÓN DE LA INDUSTRIA DE LAREMOLACHA AZUCARERA Y EL AZÚCAR
4.1. SITUACIÓN A NIVEL MUNDIAL
La caña de azúcar y la remolacha azucarera son las dos principales
fuentes de producción de azúcaren el mundo. La producción mundial de azúcar
en la campaña 2012/13 supero los 172 millones de toneladas.
Datos sacados de COAG
A nivel mundial, los principales países productores de azúcar son Brasil,
con 38,6 millones de toneladas en la campaña2012/2013, India con 27,4
millones de toneladas y China con 13,9 millones de toneladas en la misma
campaña.
4.2. SITUACIÓN A NIVEL EUROPEO
En Europa, la remolacha de producción azucarera surge al mejorar los
rendimientos de la remolacha ordinaria con las experiencias realizadas por
grupos de químicos franceses y alemanes, de cara a garantizar una cierta
independencia respecto al abastecimiento de azúcar procedente de las
colonias europeas.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 28
Con el paso del tiempo se han ido consiguiendo mayores rendimientos
de remolacha por hectárea debido, principalmente, a la utilización de semillas
monogérmenes, a la mecanización del cultivo y al control de plagas y
enfermedades mediante semillas resistentes.
En las últimas décadas, han aumentado tanto la producción de
remolacha por parcela, como los rendimientos en azúcar de la remolacha, lo
que determina mayores producciones de azúcar por hectárea. En la UE-27 la
producción de azúcar alcanzó los 17 millones de toneladas en la campaña
2012/13.
4.3. SITUACIÓN A NIVEL NACIONAL
Prácticamente el 100% de la producción de azúcar español procede de
la remolacha, pues actualmente sólo se cultivan unas cuantas hectáreas de
caña de azúcar que producen menos de 15 toneladas de azúcar al año.
Datos sacados de mercas-ediciones.es
De la producción total de remolacha azucarera, el grueso se cultiva en la
zona norte del país y se recoge en los meses de otoño e invierno. En la
campaña2012/2013, prácticamente el 74% de la producción nacional de
remolacha azucarera se cultivó en Castilla y León. El resto procedió de
Andalucía (16%), País Vasco (5%), La Rioja (4%) y Navarra (1%).
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 29
Datos sacados de COAG
Datos sacados de mercas-ediciones.es
El mercado comunitario de azúcar se rige por cuotas de producción, un
precio mínimo de la remolacha y los mecanismos comerciales.
La reforma europea de la OCM del azúcar del 2006, recogida en los
Reglamentos 318/2006, 319/2006 y 320/2006, junto con sus posteriores
modificaciones e interpretaciones, supuso un cambio radical en el panorama
mundial, europeo y nacional del azúcar.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 30
En España la cuota y por tanto la producción de azúcar se redujo en un
50%, lo que llevó aparejado el cierre de 7 fábricas azucareras. Azucarera Ebro
cerró las fábricas de Guadalcacín y La Rinconada en el Sur y Peñafiel en el
Norte y ACOR la fábrica de Valladolid.
La cuota de producción asignada a España por la Unión Europea se
sitúa en 498.480,2 toneladas, distribuidas entre las distintas industrias:
Azucarera Ebro: 378.480,2 toneladas
ACOR: 120.000 toneladas
La superficie de remolacha azucarera se situó alrededor de las 38.500
hectáreas y el precio medio que percibieron los agricultores fue de 3,45
euros/100 kilogramos, según datos del Ministerio de Agricultura.
Por otro lado, en el año 2012, las exportaciones españolas de azúcar de
remolacha se elevaron a 143.900 toneladas, por un valor de 102 millones de
euros.
Datos sacados de mercas-ediciones.es
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 31
4.4. ESTRUCTURA EMPRESARIAL ESPAÑOLA
La producción de azúcar en España se encuentra repartida entre dos
grandes grupos. El líder del sector es una importante compañía británica que
aparece como la segunda productora de azúcar a nivel mundial. La producción
de materia prima corresponde a unos 8.000 agricultores, suministrando empleo
directo a 2.000 trabajadores. Su cuota de producción de 380.000 toneladas
aproximadamente y tiene tres fábricas de producción en el norte de la
península (La Bañeza, Toro y Miranda) y una en el sur (Guadalete).
La segunda empresa solo posee una planta productora en la zona norte
(Olmedo) con una cuota de producción de 120.000 toneladas. Se trata de una
Sociedad Cooperativa con unos 8.600 agricultores socios. También se dedica a
la producción de biocarburantes (biodiesel) y energía solar fotovoltaica.
Estas empresas también se dedican a refinar azúcar, como la fábrica de
Guadalete, que es refinadora a tiempo completo.
Datos sacados de mercas-ediciones.es
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 32
Datos sacados de COAG
También podemos ver algunas graficas que muestran la evolución en el
consumo de azúcar y edulcorantes.
Datos sacados de mercas-ediciones.es
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 33
CAPITULO 5: PROCESO DE OBTENCIÓN DEL AZÚCAR
5.1. INTRODUCCIÓN
A continuación vamos a describir el proceso de producción de azúcar a
partir de remolacha azucarera.
En la siguiente imagen podemos ver un esquema de la obtención del
azúcar en la industria azucarera.
FUENTE: www.azucarera.es
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 34
Las principales etapas que componen el proceso de producción son:
recepción y almacenamiento de la remolacha
lavado de la remolacha
corte de la remolacha y extracción de azúcar
depuración del jugo de difusión
evaporación del jugo
cristalización del azúcar
secado y almacenamiento
5.2. RECEPCIÓN Y ALMACENAMIENTO DE LA REMOLACHA
5.2.1. INTRODUCCIÓN
Las remolachas una vez recolectadas son transportadas a la fábrica,
donde son almacenadas o directamente enviadas a las instalaciones de lavado.
La manipulación en el transporte, descarga y almacenamiento constituye
la primera fase en el tratamiento de la remolacha. Es importante, por lo tanto,
minimizar las pérdidas causadas por estas manipulaciones.
5.2.2. RECEPCIÓN DE LA REMOLACHA
La época en que las fábricas comienzan la campaña es muy variable,
pues depende, no solamente de las condiciones climatológicas y del estado de
madurez de la remolacha, sino también del tonelaje total que la fábrica debe
trabajar en la campaña y de su capacidad de molienda.
La conveniencia de trabajar remolacha madura todo el tiempo que dura
la campaña es uno de los factores de mayor importancia para fijar la fecha del
comienzo de la recepción. En la práctica esto es difícil, ya que si la cantidad de
remolacha que se trata durante la campaña es grande, en relación a la
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 35
capacidad de molienda, sería conveniente empezar pronto, desde el momento
en el que la raíz alcance su madurez optima, para evitar trabajar con
remolachas en mal estado al final de la campaña.
Las fábricas reciben la remolacha en los centros de recepción donde se
instalan las básculas para su pesado.
Descarga de remolachas sobre una tolva:
FUENTE: www.gominolasdepetroleo.com
Durante la descarga de la remolacha algunas fábricas eliminan parte de
la tierra y desechos orgánicos adheridos, lo que favorece su conservación en
caso de ser necesario su almacenamiento durante un periodo de tiempo
prolongado.
La descarga puede ser de forma mecánica, hidráulica o manual. La
descarga manual produce heridas en las raíces lo que se traduce en pérdidas
de azúcar. La descarga hidráulica tiene la ventaja de no ocasionar heridas en
las raíces descargadas.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 36
La remolacha recibida en la fábrica raramente llega en las condiciones
estipuladas en los contratos, respecto a la limpieza y descoronado. Por lo que
se procede a la determinación del descuento o tara a deducir del peso bruto.
Cuando la remolacha llega a la fábrica es necesario determinar:
El peso bruto: hace referencia al peso de la remolacha sin
descuellar, la tierra adherida y demás elementos extraños (desechos
orgánicos, piedras y grava)
La tara: es la diferencia entre el peso bruto y el peso de la
remolacha una vez limpia y descuellada. El valor de la tara se da en
tanto por ciento del peso bruto.
El peso neto: es la diferencia entre el peso bruto y la tara. Siendo
por tanto la cantidad de remolacha con la que se trabaja.
La riqueza en azúcar o contenido medio de sacarosa.
La determinación de la tara y la riqueza en azúcar se llevan a cabo en el
laboratorio (Ref. L2 y L3).
5.2.3. ALMACENAMIENTO DE LA REMOLACHA
La remolacha sigue viviendo y respirando después de ser arrancada,
aunque esto favorece su conservación, lleva consigo una destrucción de
azúcar y la transformación de esta en otros compuestos. Si la respiración cesa
y la planta muere la podredumbre invade la raíz favoreciendo la fermentación
alcohólica. Por lo tanto es necesario que durante la conservación no le falte el
aire. El calor favorece esta función fisiológica, mientras que el frio la retrasa.
Otros factores que también alteran la remolacha son la humedad y las
heridas producidas durante su manejo, así como la tierra adherida a las raíces,
que obstruyen total o parcialmente los poros.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 37
La mayor parte de las fábricas, para el almacenamiento de la remolacha
que reciben, disponen de silos o depósitos de obra, de capacidad variable
según las necesidades de la fábrica.
Los silos deben construirse de modo que se facilite el acceso y salida de
los vehículos que transporte.
El porcentaje de las pérdidas de azúcar durante el almacenamiento
depende de la temperatura, la ventilación y los cambios de humedad.
En resumen, conviene que las remolachas estén bien ventiladas durante
su almacenamiento, por lo que los silos no deben tener demasiada altura; se
preservara las raíces de calentamientos que las desecan; se recomienda la
vigilancia de la temperatura para evitar el aumento excesivo de la misma y
proteger la remolacha de las heladas.
A demás de las pérdidas de azúcar durante el almacenamiento, es
importante evitar la transformación de la sacarosa en azúcar invertido, que
produce productos coloreados en la depuración y dificulta la cristalización (Ref.
L2).
5.3. ALIMENTACIÓN DE LA FÁBRICA
5.3.1. INTRODUCCÓN
La remolacha que se encuentra almacenada en los silos, debe ser
transportada y lavada antes de su entrada a la fábrica donde se llevará a cabo
la extracción del azúcar.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 38
5.3.2. TRANSPORTE AL LAVADERO
La remolacha que se encuentra almacenada en los silos se conduce al
lavadero mediante transporte hidráulico o en seco. Siendo más común el
transporte hidráulico. El transporte se lleva a cabo por una red de canales
procedentes de los silos, los cuales se reúnen en un colector. De aquí pasa a
un dispositivo regulador (rueda reguladora o registro oscilante) y termina en un
dispositivo elevador (rueda elevadora o bomba de remolacha).
Las dimensiones y el acabado de los canales, debe favorecer la
circulación de la remolacha evitando interrupciones o detenciones en el
arrastre.
Las instalaciones intercalan en sus canales dispositivos despedradores y
deshierbadores. Los despedradores consisten en una especie de fosas donde
se acumulan las piedras, que se retiran periódicamente. Los deshierbadores
son otros dispositivos a manera de rejillas que permiten el paso de las raíces y
detienen brozas, hojas, etc.
Para el transporte hidráulico de la remolacha no conviene usar agua
limpia, ya que la densidad del agua es menor que la densidad de la remolacha,
provocando el hundimiento de esta y dificultando su arrastre. Para evitar todo
esto se emplea agua cenagosa de mayor densidad proveniente de otros usos
de la fábrica.
Las remolachas arrastradas en los canalizos deben elevarse a la parte
superior de los lavaderos (Ref. L2 y L3).
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 39
5.3.3. LAVADO DE LA REMOLACHA
La remolacha llega al lavadero acompañada de una cantidad variable de
tierra, piedras, etc. Es necesario eliminar estos elementos para evitar gastos de
importancia y trastornos en la molienda y en la fábrica misma.
Para el lavado de la remolacha se emplea un lavador a chorro, que está
constituido por un transportador que permita circular la remolacha en una capa
uniforme, bajo la acción de chorros de agua a presión elevada. El transportador
está formado por una serie de rodillos que favorece la rotación de la remolacha.
Los inyectores dirigen el agua de lavado sobre la parte superior de la
remolacha.
A continuación la remolacha se escurre en un tamiz vibrante y las aguas
del lavado son enviadas a unos depósitos decantadores, donde se lleva a cabo
una concentración de los lodos. Las aguas menos cargadas son recicladas
como agua de transporte, mientras que las más cargadas son enviadas a las
balsas de decantación.
La tierra, piedras, brozas, etc. Acumuladas en los lavaderos es
conveniente que se eliminen periódicamente.
En la imagen siguiente se puede ver parte del proceso de lavado de lasremolachas:
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 40
FUENTE: gominolasdepetroleo.com
Un lavado óptimo influye en:
El proceso de fabricación del azúcar:
o Reduce el desgaste de las cuchillas de los cortarraíces.
o Disminución de las infecciones y desgaste durante la extracción.
o Se favorece la posterior depuración, filtración y evaporación de
los jugos.
El prensado y secado de las pulpas:
o Reducción de los desgastes.
o Mejora del rendimiento de las prensas de pulpa.
o Eliminación de las materias minerales insolubles en las pulpas
secas.
Reducción de las pérdidas de azúcar.
Eliminación de la materia orgánica.
Dos parámetros a tener en cuenta para la determinación de un lavado
correcto son:
La tara residual después del lavado, que depende fuertemente de la
tara inicial.
Las pérdidas de azúcar durante el proceso de lavado, que depende:
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 41
o del tipo de lavadero y la duración del lavado.
o y del tipo de transporte empleado; así como de las condiciones
de entrega, almacenamiento y desalmacenamiento.
5.3.4. PESADO DE LA REMOLACHA
Al salir de los lavaderos las remolachas son llevadas a los aparatos
dispuestos para su pesado, corte y agotamiento.
Para conocer la cantidad de sacarosa que entra en la fábrica se deben
medir dos parámetros, que son la polarización de la remolacha (riqueza en
sacarosa) y su peso. Se comprende, entonces, la necesidad de su
determinación y de que esta sea lo más exacta posible, evitando que las
indicaciones sean falseadas.
Se debe también comprobar, con cierta frecuencia, la precisión de la
báscula y mantenerlas en el estado de limpieza debido.
5.4. EXTRACCIÓN DEL AZÚCAR
5.4.1. INTRODUCCIÓN
La remolacha lavada es transportada a la etapa de extracción. En esta
etapa se produce la extracción del azúcar que se encuentra en el interior de las
células de la remolacha, gracias al fenómeno de la difusión. Para facilitar la
difusión es necesario trocear la remolacha.
5.4.2. MOLTURACIÓN DE LA REMOLACHA
La remolacha, tras pasar por el lavadero y pesarse, se conduce a los
aparatos cortarraíces, donde es troceada en finas tiras para favorecer la
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 42
posterior etapa de extracción. Las tiras de remolacha se denominan
comúnmente "cosetas" cuya imagen podemos ver a continuación:
FUENTES: gominolasdepetroleo.com
Dos tipos de cortarraíces muy usados son; el cortarraíces de disco
giratorio y el cortarraíces de tambor giratorio.
Los cortarraíces de discos giratorios están constituidos
fundamentalmente por un plato circular horizontal giratorio alrededor de
un eje vertical colocado en una envoltura cilíndrica que hace de
depósito. Las cosetas caen por debajo del disco a una aleta giratoria que
las vierte al arrastrador de cosetas. Los platos tienen unas aberturas en
número variable, donde se encajan los portacuchillas donde se fijan las
cuchillas. Los platos grandes con menos revoluciones dan cosetas de
mejor calidad que los pequeños con velocidades mayores. Las piedras,
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 43
trozos de hierro y otras materias extrañas se eliminan por medio de
puertas laterales.
El cortarraices de tambor está compuesto de un tambor giratorio de eje
horizontal, que lleva una serie de portacuchillas colocadas según las
generatrices del cilindro del tambor, con las aristas cortantes hacia el
interior; las remolachas pasan al tambor, en cuyo interior las cortan las
cuchillas, y las tiras de remolacha salen fuera a través de los
portacuchillas.
En la imagen podemos ver un detalle de un cortarraices:
FUENTE: www.putschnerva.com
Los portacuchillas son unos marcos de acero en los que se fijan las
cuchillas por medio de tornillos. Se construyen de un material resistente que
sufra poco desgaste y deben ajustarse perfectamente a los soportes.
Como las cuchillas sufren el natural desgaste, su buen aprovechamiento
exige el afilado frecuente.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 44
En general, y para una misma clase de cuchillas , la naturaleza de la
remolacha que se trabaja y su limpieza a la salida del lavadero son factores
esenciales en la obtención de una buena coseta; la remolacha sana y limpia
proporciona indefectiblemente un corte más fácil y limpio que la remolacha
blanda o leñosa, cuyo trabajo exige siempre el uso de cuchillas especiales;
mayores inconvenientes presenta todavía para el corte la remolacha podrida o
helad, o la excesivamente sucia, por exigir un cambio frecuente de cuchillas.
5.4.3. EXTRACCIÓN DEL AZÚCAR
Las cosetas a la salida de los cortarraíces, caen a un transportador de
donde pasan a los difusores, donde se lleva a cabo la extracción del azúcar.
Esta extracción se realiza por difusión mediante la acción de agua en
contracorriente con la masa de cosetas.
5.4.3.1. LA DIFUSIÓN EN LA REMOLACHA
El azúcar se encuentra dentro de la célula, por lo que se debe tener en
cuenta, a la hora de la extracción, su estructura celular.
La remolacha está constituida por infinidad de células provistas de una
armadura celulósica que envuelve a una materia proteínica compleja
(protoplasma) rodeada por una membrana (ectoplasma) impermeable a las
sustancias disueltas. En el interior del protoplasma se encuentra una vacuola
que contiene una solución de sacarosa.
La aplicación del fenómeno de difusión contaba con la dificultad debida a
la impermeabilidad del ectoplasma; pero pudo comprobarse que por la acción
del calor la célula sufría una importante transformación consistente en que el
protoplasma, rodeado por el ectoplasma, se contrae, situándose en el centro de
la célula, en tanto que la vacuola se pone en contacto con la pared celular,
permitiendo así la difusión de la sacarosa al exterior de la célula. Modificada así
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 45
la célula por el efecto del calor, resulta fácil extraer el jugo por difusión.
Prácticamente el fenómeno de difusión consiste en un movimiento lento y
regular de los componentes solubles que se encuentran en el interior de las
células hacia el exterior, donde la concentración de azúcar es menor.
Es de gran importancia dirigir el proceso de difusión de forma que se
reduzca lo más posible la extracción de los componentes no azucarados (Ref.
D1).
El líquido azucarado procedente de la difusión constituye el llamado jugo
de difusión, jugo verde o simplemente jugo.
5.4.3.2. Mecánica de la difusión
La difusión en la fábrica se efectúa en una serie de aparatos, llamados
difusores, con sus correspondientes accesorios, y agrupados con arreglo con
distintas disposiciones.
Los difusores son los recipientes en los que se cargan las cosetas de las
que se extrae el jugo, y su forma más generalizada es la de un cuerpo cilíndrico
terminado en dos casquetes. Las dimensiones del difusor son muy variables y
dependen de varios factores como: número de difusores, corte de la
remolacha, composición de la remolacha y espacio libre en el difusor.
A continuación podemos ver la imagen de un difusor:
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 46
FUENTE: gominolasdepetroleo.com
El agua entra en contracorriente con las cosetas y sale el jugo de
difusión. En cabeza de difusión entran las cosetas que se encuentra con agua
con alto contenido en azúcar. Por cola, las cosetas ya muy agotada, se pone
en contacto con agua limpia. Así, de esta forma, se consigue que exista
siempre un gradiente de concentración entre las cosetas y el agua.
El residuo agotado de las cosetas recibe el nombre de pulpa agotada,
para distinguirla de la pulpa obtenida a la salida de las prensas o secadero.
5.4.3.3. CONDICIONES ÒPTIMAS DE LA DIFUSIÓN
Para obtener una buena difusión debe darse las siguientes condiciones:
Máxima superficie de contacto de las cosetas y buena resistencia
mecánica, para evitar problemas en la circulación del jugo. Si las tiras
son demasiado planas y finas se pegaran unas con otras dificultando la
salida del azúcar.
Cortes limpios que proporciones una buena superficie de difusión.
Trabajar a temperaturas elevadas facilita el proceso y evita posibles
infecciones
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 47
Máxima concentración del jugo para reducir la cantidad de agua a
evaporar
Trabajar con un pH óptimo, ya que este influye en las infecciones y la
posterior prensabilidad de las pulpas.
5.5. PRENSADO Y SECADO DE LA PULPA AGOTADA
5.5.1. VACIADO DE DIFUSORES Y TRANSPORTE DE LA PULPA
La pulpa agotada en la difusión se descarga a una fosa, que debe tener
la capacidad suficiente para recibir toda la pulpa. Se acostumbra conducir a la
cabeza de la fosa el agua que escurren las pulpas en su prensado, a fin de
obtener un arrastre continuo que facilite el trabajo de los elevadores.
Las pulpas agotadas deben permanecer en la fosa el menor tiempo
posible, para evitar fermentaciones. Su transporte a la tolva que alimenta la
prensa se realiza generalmente mediante elevadores de cangilones. Debe
procurarse que las prensas trabajen siempre llenas, alimentándolas
convenientemente.
5.5.2. PRENSADO DE LA PULPA AGOTADA
La pulpa se prensa más o menos, según la utilización posterior que de
ella deba hacerse. En algunos países, en la que la pulpa se destina a la
alimentación del ganado sin secarla no es necesario llegar a un prensado
demasiado enérgico.
Durante el tiempo de almacenamiento de la pulpa prensada se producen
fermentaciones, por ello se recomienda la adición de fermentos lácticos,
produciéndose así la fermentación láctica a la butírica, evitando la aparición de
malos olores.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 48
Cuando la pulpa prensada deba desecarse posteriormente, hay que
proceder a un prensado más enérgico.
Las aguas del pensado de la pulpa contienen cierta cantidad de materias
solidas en suspensión. La cantidad de pulpilla que pase a las aguas depende
del grado de prensado, y del trabajo de la difusión, pero siempre es
recomendable tamizarlas antes de proceder a su evacuación.
Imagen de pulpa de remolacha prensada:
FUENTE: milanuncios.com
5.5.3. DESECACIÓN DE LA PULPA
La pulpa húmeda ensilada pierde durante su conservación una gran
parte de su valor nutritivo, y su transporte siempre tiene la desventaja del peso
excesivo del agua que contiene. Estas razones llevaron a la conveniencia de
desecar al menos parte de su producción de pulpa, pudiéndose decir que en la
actualidad casi todas las fabricas disponen de un sistema u otro de desecado.
La pulpa desecada constituye un pienso excelente para el ganado y se
conserva bien cuando se ha secado unifórmenle y se almacena en lugar seco.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 49
Los secaderos son de dos tipos:
Secaderos de hogar, en los cuales los gases de la combustión
actúan sobre la pulpa directamente.
Secaderos de vapor, en los que la desecación se realiza al
contacto con superficies calentadas con vapor.
Se facilita su secado mediante la instalación de ventiladores adecuados,
merced a la corriente de aire que provocan.
5.5.4. USO DE LA PULPA
La pulpa fresca y prensada debe mezclarse, para su empleo como
pienso, con otros alimentos secos a fin de facilitar su digestibilidad. Cuando la
pulpa fresca ha sufrido alteraciones no debe darse al ganado; en estos casos
puede emplearse como abono.
La pulpa seca puede darse como alimento a toda clase de ganado,
especialmente al vacuno, porcino, lanar y caprino; contiene una gran cantidad
de principios hidrocarbonados y suficiente de materias albuminoides, pero
conviene mezclarla, dado su pequeño contenido de materias grasas, con
alimentos que contengan éstas en cantidad mayor, como orujos de coco, maíz,
avena, etc.
Se recomienda mezclarla con otros alimentos frescos, para reblandecer
la pulpa y facilitar su asimilación; cuando no se disponga de alimentos frescos,
conviene añadir a la pulpa seca agua ligeramente salada (Ref. L2).
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 50
5.6. DEPURACIÓN DEL JUGO DE DIFUSIÓN
5.6.1. INTRODUCCIÓN
El jugo, que procede de la etapa difusión contiene una serie de
impurezas que conviene eliminar; ya que difícilmente podríamos obtener de él
azúcar por evaporación o cristalización, sin una previa depuración.
El procedimiento más generalizado para llevar a cabo la depuración es
el denominado calco-carbónico, consistente en el tratamiento de los jugos con
cal y anhídrido carbónico (Ref. L2 y L3).
5.6.2. PROPIEDADES Y COMPOSICIÓN DEL JUGO DE DIFUSIÓN
El jugo de difusión, también llamado jugo crudo o verde, es un líquido de
color grisáceo. Su pH varía entre 5,5 y 6,5 y posee un brix comprendido entre
15 y 18.
Los componentes del jugo son:
Agua
Azúcar (sacarosa)
No azúcar:
o Materias minerales disueltas: potasio, calcio, magnesio, fosfatos,
sulfatos, sílice, etc.
o Materias orgánicas no nitrogenadas disueltas: ácidos (láctico,
oxálico, cítrico, málico, etc.), azúcar invertido y colorantes.
o Materias orgánicas nitrogenadas disueltas: amidas, aminas,
betania y colorantes
o Materias orgánicas nitrogenadas coloidales: proteínas, gomas y
sustancias pépticas.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 51
5.6.3. NECESIDAD Y FIN DE LA DEPURACIÓN
Como se ha comentado, el jugo de difusión contiene una serie de
sustancias que es necesario eliminar, denominadas no-azucares. Por ello es
necesario depurar, ya que:
Al contacto con el aire se ennegrece con rapidez por acción de la
tirosinasa contenida en jugo. la cal y otras sustancias paralizan esta
acción.
Contiene partículas en suspensión a las cuales se adhieren otras
durante el calentamiento. Es preciso eliminar todas estas partículas para
que no se encuentren mezcladas con el azúcar cristalizado, ya que con
un simple filtrado no bastaría.
El jugo es ácido y si se calienta directamente, se produce una inversión
de la sacarosa presente. Es necesario, por tanto, neutralizarlo con un
álcali.
El jugo bruto contiene abundante lodo, es imposible evaporarlo tal cual
El jugo contiene sustancias disueltas o en solución coloidal. Éstas
obstaculizan la cristalización de la sacarosa, siendo arrastrada una parte
de la sacarosa en la melaza, disminuyendo el rendimiento de la fábrica
en azúcar blanco.
5.6.4. DESPULPADO DEL JUGO
Puede considerarse esta operación, consistente en la separación de las
materias que el jugo lleva en suspensión (trozos finos de pulpa, fibras, etc.),
como una fase preliminar de la depuración del jugo.
Se sabe que la adición de cal transforma estas sustancias en un
precipitado gelatinoso, que dificulta la posterior filtración. Además se
depositaran en los recalentadores, dificultando la transmisión del calor a través
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 52
de sus paredes, originando al calentarlas productos de descomposición que
rebajan a calidad del jugo.
Entonces es importante retener al máximo las pulpas y trozos de cosetas
que se encuentran en el jugo bruto. Esta separación se realiza en aparatos
denominados despulpadores.
5.6.5. CALEFACCIÓN DEL JUGO
La calefacción del jugo crudo antes de añadir la cal tiene por objeto
realizar esta operación a la temperatura adecuada y la coagulación de varias
sustancias orgánicas no nitrogenadas y albuminoides, que, de no coagularse
podrían descomponerse por la cal con menos dificultades.
Los aparatos en los que se realiza esta calefacción se llaman
recalentadores.
5.6.6. DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA DEL JUGO
5.6.6.1. INTRODUCCIÓN
Como se indicó anteriormente la depuración calco-carbónica es el
procedimiento más generalizado para llevar a cabo la depuración química del
jugo crudo, que comprende las siguientes operaciones:
Encalado del jugo (adición de cal).
Carbonatación del jugo encalado (adición de CO2).
Filtración del jugo carbonatado.
Carbonatación del jugo filtrado.
Filtración del jugo carbonatado.
Las calefacciones necesarias.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
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La cal y el gas carbónico necesarios para este procedimiento de
depuración se obtienen simultáneamente en un horno de cal. Antes de explicar
las etapas de la depuración calco-carbónica propiamente dicha, vamos a tratar
los procedimientos para la obtención de la cal y el gas carbónico.
5.6.6.2. PRODUCCIÓN DE CAL Y GAS CARBÓNICO
La obtención de estos dos productos, necesario en la depuración calco-
carbónica de los jugos azucarados, se verifica en las fábricas azucareras en los
hornos de cal instalados en las mismas, y se parte de la misma materia prima,
la piedra caliza.
5.6.6.2.1. LA PIEDRA CALIZA
La piedra caliza está constituida por carbonato cálcico y una cierta
cantidad de impurezas, como: sílice, silicatos, óxido de hierro, alúmina,
pequeñas cantidades de materias orgánicas, etc.
La sílice y la alúmina en exceso determinan la producción de una cal
viva de apagado lento y a veces prácticamente insoluble, que no puede actuar
sobre los jugos, conforme al fin que se le destina.
La descomposición de los silicatos disueltos en el jugo, por la acción del
gas carbónico, es la causa más frecuente de las dificultades observadas en la
filtración de los jugos. La presencia de sílice y sulfato cálcico y magnésico en
los jugos origina depósitos en los aparatos de evaporación, que dificulta la
transmisión de calor, con el consiguiente aumento del consumo de
combustible.
Cuando se tiene se piedra caliza de difícil cocción es necesario elevar la
temperatura del horno por encima de 1.300º C. A estas temperaturas se
produce cal de difícil apagado y disolución. Este problema se acentúa con la
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presencia de impurezas en la piedra, ya que la producción de cal con estos
inconvenientes se verifica a temperaturas inferiores.
Otro peligro es la presencia de sílice en cantidad mayor de la admisible,
ya que a temperaturas elevadas se transforma en vidrio de cal, provocando el
colado o pegado del horno. Consistente en la formación de una capa de vidrio
que impide el descenso de las cargas y la continuidad del funcionamiento del
horno.
Las piedras calizas en las fábricas de azúcar no deben tener más del 2
% de humedad y una riqueza de carbonato cálcico del 97- 98 % en estado
seco.
5.6.6.2.2. COMBUSTIBLE
El combustible empleado generalmente en el horno de cal es el coque.
Los empleados generalmente tienen una cantidad de cenizas de 7 al 11 % de
materia seca. El poder calórico del coque es de 8.000 calorías por kilogramo
aproximadamente.
5.6.6.2.3. EL HORNO DE CAL
El horno de cal más comúnmente utilizado en azucarera es le
denominado “horno belga”. El horno está constituido por un cilindro vertical
construido por diferentes capas de materiales refractarios. La pared del horno
suele tener un espesor de 40 a 75 centímetros. Pueden alcanzar una altura de
18 metros y un diámetro de 4 metros aproximadamente.
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Imagen de un horno de cal:
FUENTE: es.made-in-china.com
La carga del horno con la mezcla de piedra caliza y coque se realiza por
la parte superior en cargas sucesivas. Estas cargas descienden lentamente en
el horno por extracción e la cal a través de una rejilla situada en la parte inferior
del horno. Para la elevación de la carga se usan elevadores o montacargas
hidráulicos.
Se acostumbra a encender el horno entre tres y cinco días antes del
comienzo de la molienda, en previsión de posibles accidentes. Para el
encendido del horno se introducen distintas cargas de leña de grosores
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variables. En la parte superior se introduce piedra caliza y coque junto a una
gran cantidad de combustible.
Posteriormente, se introduce por unas aberturas laterales, unos
escobones encendidos, que inician la combustión de los materiales
introducidos anteriormente.
En un horno en funcionamiento normal se puede considerar, de arriba
abajo, las cuatro zonas siguientes:
Zona regulación: se encuentra en la parte superior del horno y está
ocupada solo por el gas a una presión inferior a la atmosférica.
Zona de calefacción: es la capa límite de carga, que no debe llegar a
encenderse. En esta zona se produce el calentamiento y desecado de la
carga como consecuencia del paso de los gases calientes en su marcha
ascendente por el interior del horno, originada por la bomba de gas, que
aspira éste por la parte superior.
La velocidad del gas regula la marcha del horno. Si la velocidad es
elevada el fuego asciende a la zona de regulación, y si va despacio, los
fuegos languidecen por falta de tiro.
Zona de combustión o disociación: es donde tiene lugar la combustión
del coque y la disociación de la piedra caliza. Esta zona no debe
alcanzar un desarrollo exagerado, para evitar la disociación del
carbónico. La zona de combustión debe encontrarse aproximadamente a
los dos tercios o los tres quintos de la altura del horno, a partir de la
base. Cuando esta zona desciende, se obtiene piedra negruzca y
frecuentemente sin cocer, y cuando se eleva, se corre el peligro de
quemar la tubería de gas e inutilizar el horno.
Zona de enfriamiento: es la zona inferior, donde se produce el
enfriamiento de la cal producida gracias a la acción del aire introducido.
Por esta zona se produce la descarga de horno.
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Para mantener en un honro de cal el equilibrio de las diferentes zonas es
necesario vigilar las proporciones de cal, coque y aire.
Relación coque-caliza: la disociación de la piedra caliza se verifica
añadiendo un 10 % de coque. Si la cantidad de coque es insuficiente se
obtiene piedra caliza si cocer, que no sirven para la preparación de la
lechada de cal. Si se añade coque en exceso se aumenta el gasto de
combustible y se produce un aumento de la temperatura del horno lo
que puede provocar daños en el revestimiento refractario del mismo. A
demás se obtiene cal sobrecocida que se disuelve con dificultad.
El exceso de coque se manifiesta como un hecho más nocivo que la
falta de coque.
Relación coque-aire: un exceso de coque produce un aumento de la
temperatura de los gases de salida y una disminución de su riqueza en
anhídrido carbónico, no siendo útil para la carbonatación de los jugos.
Es preciso que el coque y la caliza estén uniformemente repartidos en el
horno con el fin de asegurar un aporte calorífico igual a cada piedra caliza y
obtener una carga de porosidad homogénea para el paso del aire.
5.6.6.2.3.1. LA REACCIÓN QUÍMICA EN EL HORNO
Como hemos indicado anteriormente la obtención de cal y anhídrido
carbónico se realiza por la reacción química de disociación de la piedra caliza
en el horno de cal.
La reacción que tiene lugar es:
1kg CaCO3 + 435 Kcal <==> 0,56 kg CaO + 0,44kg CO2
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Es importante tener en cuenta los siguientes aspectos:
La reacción química en el sentido de la reacción es endotérmica (es
necesario un aporte de calor)
La reacción química es reversible, es decir, se da en el sentido de la
disociación y la recombinación. Debido a esta reversibilidad, el calor
aportado durante la disociación se recupera en la recombinación.
Esta recuperación se opera en dos etapas:
Durante la fabricación de la lechada de cal, la cal viva producida es
apagada por la hidratación con agua. Esto se verifica en una
reacción fuertemente exotérmica. Dicha reacción es:
0,56 kg CaO + 0,18 kg H2O ==> 0,74 kg Ca(OH)2 + 159 kcal.
En la carbonatación, esta cal apagada se combina con el gas
carbónico para formar el carbonato cálcico (que compone la piedra
caliza). Esta reacción es igualmente exotérmica.
0,74 kg Ca(OH)2 + 0,44 kg CO2 ==> 1 kg CaCO3 + 0,18 kg H2O + 276 kcal.
5.6.6.3. FABRICACIÓN DE LA LECHADA DE CAL
La adición de cal al jugo puede hacerse de dos maneras distinta: en
forma sólida, tal como se extra del horno, o preparada en forma de lechada.
La primera manera d operar, llamada encalado seco, se verifica
agregando la cal en terrones al jugo. En el encalado por lechada se usa una
disolución de hidróxido de calcio.
Al añadir la cal en seco esta se apaga con rapidez, desprendiéndose
calor lo que produce recalentamientos locales que originan perdidas de azúcar.
A demás la lechada de cal es más fácil de manipular.
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Suelen emplearse lechadas de cal con una concentración entre 20 a 25º
Be. Manual 142 Una lechada de 20º Be contiene 17,72 gramos de CaO por
cada 100 gramos de lechada.
La preparación de la lechada de cal se realiza en una lechadora. Una de
las más extendidas son las lechadoras Mick, que trabajan en continuo y consta
de un tambor horizontal de 1 a 1,5 metros de diámetro y unos 6 metros de
longitud, construido en chapa. Este gira lentamente sobre rodillos por medio de
un sistema de engranajes. Por un extremo del tambor entra la cal viva extraída
del horno y el agua necesaria para la preparación de la lechada, y se mezclan
ambos con ayuda de unas paletas dispuestas en hélice en la superficie interna
del tambor. Por el extremo opuesto del tambor sale la piedra sin cocer y la
lechada preparada, que se tamiza a continuación.
Para la preparación de la lechada puede usarse agua pura, de
condensación o las ultimas aguas de lavado de las espumas de filtración.
La lechada de cal se conduce a las encaladoras mediante bombas o
montajugos.
La cal es añadida por una rueda dosificadora. La misma rueda distribuye
la cal para el pre-encalado y encalado.
5.6.6.4. ENCALADO DEL JUGO DE DIFUSIÓN
5.6.6.4.1. INTRODUCCIÓN
Esta operación denominada comúnmente encalado o defecación del
jugo, constituye la primera fase de la depuración química del jugo de difusión
en el procedimiento calco-carbónico.
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La solubilidad de la cal en las disoluciones azucaradas depende de la
forma en que se añade, de la temperatura, de la cantidad, de la concentración
del jugo y del tiempo de contacto.
En general, la cal se disuelve en caliente mejor que en frio, y en mayor
cantidad y con más rapidez cuando se emplea terrones que añadida en forma
de lechada, si bien en el primer caso existe el temor de la formación más fácil
del sucrato insoluble que empleando la cal en forma de lechada.
La solubilidad de la cal aumenta con la concentración del jugo.
5.6.6.4.2. QUIMICA DE LA DEPURACIÓN
Como se indicó en el punto 3, con la depuración se pretende:
Eliminar las partículas en suspensión.
Neutralizar el jugo.
Eliminar lo más posible de no-azúcar (disuelto o en estado coloidal)
evitando al máximo la destrucción de la sacarosa.
La cal actúa sobre:
a) El azúcar en solución.
La cal reacciona con el azúcar para formar combinaciones de sacarosa y cal
llamadas sacaratos.
En las condiciones de la depuración, para una relación cal/azúcar débil,
estas combinaciones son solubles; esto explica que la cal sea más soluble
en una solución azucarad que en el agua pura. Su solubilidad disminuye
cuando aumenta la temperatura.
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b) Impurezas del jugo.
Impurezas minerales disueltas.
La cal precipita ciertos aniones como los fosfatos y sulfatos.
Se dice que el potasio y el sodio que proviene de la remolacha y liberados
durante el encalado dan al jugo lo que se conoce como alcalinidad natural.
La cal también neutraliza los ácidos inorgánicos y las sales ácidas,
formando sales de cal insolubles.
Impurezas orgánicas no nitrogenadas disueltas.
Ciertos ácidos orgánicos son igualmente precipitados por la cal, como los
ácidos oxálico, málico, etc.
La cal también actúa sobre los azúcares reductores. Calentados en medio
alcalino, estos azúcares reductores se descomponen dando ácidos, se
combinan con la cal y precipitan.
Impurezas orgánicas nitrogenadas solubles.
Se pueden distinguir dos tipos de sustancias: los aminoácidos y la betaína.
Los aminoácidos son muy abundantes en los años secos o después de un
almacenado prolongado. Estos aminoácidos forman con la cal sales
solubles, no eliminadas en la depuración, de ahí el nombre de “nitrógeno
nocivo” dado al nitrógeno de la función amina.
Algunos aminoácidos poseen la función amida, que en presencia de la cal,
libera amoniaco que, en parte, se disuelve en el jugo y, en parte, se libera.
El nitrógeno proveniente de la función amida no se considera nocivo, en
contraposición al que proviene del grupo amino.
La betaína es insensible a la cal y queda disuelta en el jugo. Se la encuentra
íntegramente en la melaza.
Impurezas nitrogenadas coloidales.
Están constituidas esencialmente por proteínas que vienen de las células
cortadas o descuartizadas en el cortarraíces.
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Durante el encalado progresivo se alcanzan diferentes valores óptimos de
pH y concentraciones de iones de calcio, también conocido como punto
isoeléctrico, produciéndose la floculación de la mayoría de los coloides.
La cal añadida al jugo permite así la eliminación de la mayoría de las
impurezas coloidales y la clarificación.
En resumen, la cal reacciona a la vez como agente alcalinizante y
floculante (coagulación de las proteínas, destrucción de los azúcares
reductores) y como reactivo (formación de sales solubles o insolubles).
5.6.6.4.3. ADICIÓN DE LA CAL
Durante mucho tiempo se ha practicado un único encalado y se obtenía
sin embargo jugos convenientemente depurados; pero la experiencia ha
demostrado que esta técnica imponía a la filtración masas más importantes de
carbonato de cal y que el encalado en dos tiempos permitía reducir la cantidad
de este ayudante de filtración. Por lo que el fraccionamiento de la adición de cal
en pre-encalado y encalado es un procedimiento comúnmente usado hoy en
día.
Las condiciones en las cuales son hechos el pre-encalado y el encalado
cambian las calidades de filtrabilidad y la calidad química del jugo. Pueden
influenciar de forma importante la calidad del jugo y como consecuencia el
rendimiento final.
La defecación parcial preliminar del jugo crudo de difusión, con una
pequeña cantidad de cal, se conoce por los nombres de pre-encalado y pre-
defecación. Durante el pre-encalado se añade progresivamente lechada de cal,
de manera que coagulen los coloides y precipiten los ácidos dando sales de cal
insolubles. El floculato así formado en el jugo se deposita rápidamente con una
clarificación total del líquido que perdura. Pero este floculato es muy
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voluminoso, retiene una enorme cantidad de jugo y la simple decantación no
serviría para separar el jugo del floculato.
La filtración del floculato es por otra parte imposible a causa del
taponamiento rápido de las superficies de filtración.
Para permitir la filtración es indispensable dispersar el floculato en una
masa suficiente de un precipitado que, retenido por la superficie de filtración,
forma una masa de estructura porosa donde se retiene el floculato disperso en
su espesor.
El precipitado que sirve de ayudante de filtración es el carbonato de cal,
porque ha sido formado en el jugo. Una simple adición de carbonato de cal no
bastaría para depurar el jugo y para envolver convenientemente el floculato.
Para suministrar al jugo los elementos de formación de este carbonato y
para asegurar la degradación completa de los azucares reductores, es preciso
seguir el pre-encalado de una adición suplementaria de cal que se denomina
encalado masivo.
La transformación de la cal, añadida durante el encalado, en carbonato
de calcio se consigue adicionando CO2 al jugo encalado.
La imagen siguiente muestra a modo de ejemplo como actúa un agente
floculante (no corresponde a una disolución de azúcar):
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FUENTE: gominolasdepetroleo.com
5.6.6.5. CARBONATACIÓN DEL JUGO ENCALADO
5.6.6.5.1. INTRODUCCIÓN
La carbonatación consiste en la adición de anhídrido carbónico al jugo
encalado. Una adición de anhídrido carbónico en exceso tiene el inconveniente
de producir la redisolución de parte de las sales ya precipitadas anteriormente,
quedando en libertad de nuevo materias colorantes antes arrastradas también
con el precipitado. El trabajo de la doble carbonatación elimina estos
inconvenientes.
5.6.6.5.2. PRIMERA CARBONATACIÓN
La acción del anhídrido carbónico no se limita solo a la formación de
carbonato cálcico, sino que actúa sobre los otros componentes del jugo dando
origen a un precipitado gelatinoso con cierto contenido en azúcar, en forma de
sucrato cálcico.
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A medida que se va ejerciendo la acción del gas carbónico, la cantidad
de sucrocarbonato va disminuyendo paulatinamente, hasta llegar a desparecer
cuando se alcanza la alcalinidad debida. Pero a veces esto no ocurre así,
quedando una cierta cantidad del mismo, que pasa a las espumas, originando
dificultades en la filtración y una perdida mayor de azúcar.
Una pequeña parte de las sales solubles, especialmente las de cal,
precipitan con el carbonato cálcico, en mayor cantidad cuanto mayor ha sido la
proporción empleada en el encalado del jugo, y, por tanto, mayor es también la
cantidad de carbonato cálcico formado y la temperatura durante la
carbonatación.
El exceso de materias pépticas, propias de remolachas averiadas,
origina compuestos de más difícil destrucción por la acción del gas carbónico.
Un aumento de temperatura en la difusión favorece su formación y uno de sus
principales inconvenientes es la formación de abundante espuma.
Durante la carbonatación las partículas de carbonato cálcico engloban
las partículas gelatinosas por atracción superficial, esto explica porque los
jugos carbonatados filtran mejor que los defecados.
La carbonatación ejerce acción sobre la coloración de los jugos,
continuando la precipitación de las sustancias colorantes, comenzada en el
encalado.
Durante la primera carbonatación, la alcalinidad del jugo desciende
hasta el valor final considerado como de más fácil precipitación, que
corresponde a una alcalinidad de 1 g por litro.
Al comenzar a introducir el gas se nota un aumento de la viscosidad del
jugo, tanto mayor cuanto mayor es su concentración, y se observa la formación
de un precipitado que no decanta y gran formación de espuma; a medida que
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este sigue entrando en la carbonatadora la naturaleza gelatinosa del
precipitado se modifica paulatinamente, el gas se reparte más fácilmente en el
líquido y disminuye el tamaño de las burbujas. Al final, se obtiene un jugo en el
cual el precipitado decanta fácil y rápidamente y que puede filtrase sin
dificultades.
El tiempo que dura la carbonatación tiene una gran influencia en la
calidad del jugo. Los precipitados producidos rápida y abundantemente
arrastran mayor cantidad de materia en disolución, lo que explica por qué los
jugos carbonatados con rapidez son los de mejor calidad y filtración más fácil.
La cantidad y riqueza del gas carbónico influye en el tiempo que dura la
carbonatación.
Uno de los accidentes más frecuentes durante esta operación es la
formación de una espuma abundante, que a veces, desborda de las calderas
en las que se realiza y es arrastrada a la chimenea, con la consiguiente pérdida
de azúcar. Esta formación de espuma depende de la calidad de la remolacha y
del trabajo de la difusión.
Es conveniente que el jugo alcance en el interior de las carbonatadoras
la mayor altura posible, para conseguir el máximo aprovechamiento del gas
carbónico dentro del límite que la potencia de la bomba de gas permita. Con el
fin de evitar el arrastre de las espumas fuera de las carbonatadoras, estas se
construyen de suficiente altura sobre el nivel interior del jugo. De esta forma se
evita el uso de sustancias para eliminar las espumas y que dan problemas en
la filtración.
En el procedimiento de depuración calco-carbónico, los jugos después
de la primera carbonatación se filtran por medio de filtros-prensas, tras lo cual
se somete a una segunda carbonatación que corrientemente es la última.
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5.6.6.5.3. SEGUNDA CARBONATACIÓN
El objeto de la segunda carbonatación es impedir la redisolución de las
sales solubles precipitadas en la primera carbonatación.
En el jugo de segunda carbonatación se aconseja que exista una
alcalinidad mínima, debido a que posteriormente estos jugos serán sometidos a
evaporación, a temperaturas elevadas, resulta peligroso exponer a estas
temperaturas jugos carbonatados a neutralidad o con una alcalinidad
demasiado baja. Teniendo en cuenta además que la mayor parte de las sales
de cal, difícilmente solubles de por sí, lo son más en las disoluciones
azucaradas densas que en la diluida, por lo que tango el carbonato como otras
sales de calcio se precipitan en la evaporación. Esto aconseja conservar en los
jugos una alcalinidad tal, que los jarabes procedentes de su evaporación se
conserven alcalinos también.
En la carbonatación final debe prolongarse la acción del gas carbónico
hasta el momento que toda la cal precipitable se halla eliminado, de forma que
la alcalinidad remanente sea la debida a la alcalinidad natural de la remolacha.
5.6.6.6. FILTRACIÓN DE LOS JUGOS CARBONATADOS
5.6.6.6.1. INTRODUCCIÓN
Si se deja decantar un jugo carbonatado, este se separa en dos
porciones bien distintas: una, la superior, está constituida por el jugo claro o
ligeramente enturbiado, y la otra contiene el precipitado, llamado también
corrientemente espuma. La decantación antiguamente empleada ha sido
sustituida (en el tratamiento de los jugos de remolacha) por la filtración del jugo
turbio por medio de filtros prensas u otros análogos.
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Los jugos procedentes de la primera carbonatación son filtrados,
denominándose está primera filtración. Posteriormente el jugo filtrado por
primera vez, pasa a una segunda carbonatación y una posterior filtración,
llamándose segunda filtración.
5.6.6.6.2. FILTROS-PRENSA
Son numerosos los modelos construidos, si bien su disposición en
general, como su funcionamiento, solo varía entre muy estrechos límites.
Hoy se emplean preferentemente los filtros-prensas de marcos y platos,
que están constituidos por unas series de platos (o placas) separados por
marcos de igual espesor. Los platos y marcos van soportados por dos barras
gruesas de acero a lo largo de las que pueden deslizarse, y pueden apretarse
todos juntos por presión hidráulica o por un mecanismo de tornillos.
Los platos tienen su parte central, de menor espesor, provista de estrías
o dibujos en relieve, por los que fluye el jugo. Los marcos presentan vacía su
parte central. Los platos móviles son uno menos que los marcos. Cada plato
lleva fijado un grifo, que vierte a un canal longitudinal por donde sale el jugo
filtrado. Entre los platos y los marcos se colocan las telas filtrantes que
atraviesa el jugo. La espuma se va depositando en capas uniformes sobre las
telas filtrantes, formando una torta que aumenta de espesor a medida que el
filtro se llena. El jugo filtrado que al principio fluye abundantemente por los
grifos, va disminuyendo hasta que al cabo de una o dos horas su salida se
reduce extraordinariamente. Llegado el momento en que la prensa se ha
llenado se cierra la entrada de jugo se lava la espuma y se procede a la
descarga del filtro.
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Imagen de un filtro prensa de palcas y marco:
FUENTE. spanish.alibaba.com
La calidad de la tela filtrante es de máxima importancia. Generalmente,
para los filtros-prensas de primera carbonatación se usan telas más baratas y
resistentes a la alcalinidad de los jugos. Para los filtros prensas de segunda se
emplean telas más tupidas y fuertes. Los jugos que filtran sin dificultad, con
buena espuma, permiten el empleo de telas de tejidos más ligeros, que los que
filtran con dificultad y obligan al cambio de telas con frecuencia, por lo que
deben sufrir los desgastes del lavado.
Se aconseja llenar bien las prensas, incluso en el caso de filtraciones
lentas; la descarga de una prensa que filtre mal exige mucho más tiempo, si no
se llena por la débil consistencia de la torta, que hace la limpieza más
dificultosa.
Las dificultades en la filtración pueden proceder de la naturaleza de la
remolacha o de un trabajo incorrecto. En el primer caso, la causa está en las
materias pépticas y otros cuerpos de naturaleza coloidal presente en el jugo de
difusión, cuyos efectos se combaten con una adición mayor de cal, diluyendo al
mismo tiempo el jugo y corrigiendo las temperaturas de la difusión y las
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alcalinidades en las carbonataciones. Cuando los jugos de difusión son muy
densos, se los diluye aumentando la extracción.
Los jugos carbonatados con exceso y los que no han sido
suficientemente filtran con dificultad, por lo que se debe poner especial
atención en conseguir una carbonatación correcta, más si se parte ya de jugos
de baja calidad.
La espuma contiene antes de lavarla una cantidad de azúcar que
depende de la riqueza del jugo que se filtra y de la cantidad de sucrato
insoluble que pueda contener. De ahí la importancia y la necesidad de efectuar
un buen lavado de la espuma. Como esto supone una dilución del jugo filtrado
por el agua de lavado, que después hay que evaporar en el múltiple efecto a
coste de un mayor consumo de combustible se comprenden las ventajas de
realizar el agotamiento de la espuma racionalmente y con la menor cantidad de
agua posible.
El lavado es tanto mejor cuanto menor es la presión, es decir, cuanto
más lento es el lavado. Puede emplearse agua caliente o fría, que tiene la
ventaja de facilitar la labor de los operarios que descargan la prensa. El lavado
debe hacerse a una presión menor que la del llenado del filtro. Remolachas
averiadas y jugos mal carbonatados, dan siempre espumas de difícil filtración
que se lavan mal. La duración del lavado depende del límite de agotamiento
que se desea alcanzar.
Las espumas que se descargan de las prensas se evacuan al exterior
mediante vagonetas o un transportado, o se recoge debajo de los filtros en un
canal, colocado debajo, y a lo largo de la batería de prensas, en donde se
mezcla con agua abundante y de donde pasa, a través de una larga tubería, a
las balsas de decantación previamente preparadas.
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La duración del lavado depende del límite de agotamiento que se desea
alcanzar. En la práctica hay que calcular media a una hora para el aflojado de
la prensa, descarga, limpieza, remontaje y apretado, una hora u hora y media
para la filtración propiamente dicha y media hora para el lavado. En total, la
duración del ciclo viene a ser de tres horas.
Para obtener un jugo suficientemente limpio, el jugo de segunda
carbonatación ya filtrado por los filtros prensas, se somete a una nueva
filtración, denominada filtración mecánica. Estos filtros se limitan a separar
mecánicamente las materias en suspensión que el jugo arrastra.
Los aparatos empleados, de dimensiones reducidas, con una gran
superficie de filtración, trabajando a débiles presiones permiten la separación
de las partículas más pequeñas retenidas por el tejido filtrante y que lo
atravesaría a una presión mayor.
Los filtros mecánicos más generalizados se reducen a una caja metálica
cerrada a veces con una tapa contrapeso, que se sujeta con tornillos. En este
recipiente se sumergen los elementos filtrantes, constituidos por unos batidores
que sostienen los sacos o bolsas filtrantes, mantenidas separadas a cierta
distancia mediante disposiciones especiales de cada tipo. El líquido atraviesa la
tela filtrante, del exterior al interior saliendo por la parte superior por una
tubuladura a propósito. Los filtros están provisto de las correspondientes
válvulas de entrada del jugo a filtrar, y de una situadas en el fondo para el
vaciado del filtro, cuando es necesario proceder a su limpieza.
5.6.6.7. PROCESOS COMPLEMENTARIOS DE DEPURACIÓN
Para mejorar la calidad de los jugos, muchas fábricas someten los jugos,
después de una depuración calco-carbónica, a otros procedimientos de
depuración que permitían purificar, decolorar y clarificas las disoluciones
azucaradas.
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Entre los diferentes procedimientos existentes cabe destacar la
sulfatación y el intercambio iónico.
5.6.6.7.1. SULFITACIÓN DEL JUGO
Aunque conocido muchos años antes, el empleo del anhídrido sulfuroso
en la depuración del jugo no se ha generalizado hasta finales del siglo XIX.
Este proceso se hizo necesario debido a las dificultades presentadas en
la cocción de los jarabes como consecuencia de su gran cantidad de cal.
Siempre se evitó el uso del anhídrido sulfuroso (SO2) debido al peligro
de inversión de la sacarosa. Pero como el jugo no es una disolución de
sacarosa pura, sino que contiene sales orgánicas e inorgánicas, el sulfuroso
actúa primero sobre estas dando sulfitos insolubles.
La acción del sulfuroso no debe prolongarse más allá de la formación de
sales neutras, para ello se hierve el jugo fuertemente después de la saturación,
favoreciendo la precipitación del sulfito cálcico o descomponiendo las sales
neutras eventualmente formadas.
La acción depuradora del anhídrido sulfuroso es debida a su acción
como antiséptico, a su poder decolorante y a la formación de sulfitos, que no
tienen las propiedades melasígenas de los carbonatos. Reduce también la
viscosidad del jugo y aumenta su pureza. Los no-azúcares orgánicos son
descompuestos por el empleo del sulfuroso.
Hay fábricas que sulfitan los jugos, los jarabes y las mieles. Otras que
solo sulfitan los dos últimos, y otras los jarabes solo. Las fábricas que sulfitan
los jugos lo hacen para evitar la formación de materias colorantes en la
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 73
evaporación. El sulfuroso no solamente proporciona jugos límpidos, sino que
los jugos sulfitados cambian menos de color en la evaporación.
Otra ventaja de la sulfitación, dada la facilidad del sulfuroso para eliminar
al ácido carbónico y sus combinaciones, es la sustitución de los carbonatos
alcalinos por sulfitos alcalinos. Aquellos tienen tendencia, durante la
calefacción, a aumentar la coloración de los productos y además son
melasígenos.
La sulfitación de los jugos disminuye también el riesgo de
fermentaciones en los cuerpos del múltiple efecto.
5.6.6.7.2. LOS CAMBIADORES DE IONES
La depuración calco-carbónica no permite eliminar todo el no-azúcar del
jugo. Puede obtenerse una depuración complementaria tratando el jugo
depurado con sustancias llamadas “cambiadores de iones”. Los cambiadores
de iones están constituido por granos porosos, generalmente esféricos, sobre
los cuales se ha fijado iones activos que pueden intercambiarse por iones
presentes en la solución a tratar.
Existen dos tipos de intercambiadores de iones: los intercambiadores
catiónicos y anicónicos. Cuando todos los iones activos del intercambiador han
sido reemplazados por iones de la solución a tratar, se dice que el
intercambiador está “agotado”. Es preciso regenerarlo, es decir reemplazar los
iones extraídos de la solución a tratar por iones activos, que se obtienen
haciendo pasar sobre el intercambiador una solución de iones activos. El
conjunto de estas operaciones: paso de la solución a tratar, cambio de iones y
regeneración del intercambiador con los lavados intercalados de agua, lleva el
nombre de ciclo.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 74
Después de un cierto número de ciclos, el intercambiador no puede ser
regenerado y debe ser reemplazado. Los intercambiadores de iones son
sustancias bastante frágiles. Es preciso evitar ponerlo en contacto con líquidos
que contienen sustancias susceptibles de tapar los poros. Es preciso evitar
igualmente someterlos a: variaciones de grandes de temperaturas, secado de
la resina, etc.
En la práctica estos intercambiadores están colocados en las columnas
donde se hace verter la solución a tratar.
En azucarera, son muy utilizados para eliminar el calcio sobre todo o las
sales residuales de los jugos, o para decolorarlos.
5.7. EVAPORACIÓN DEL JUGO
5.7.1. INTRODUCCIÓN
La evaporación es la fase de fabricación que sigue a la depuración y
cuya finalidad es concentrar el jugo depurado, eliminando el agua mediante la
evaporación de la misma.
Para poder extraer por cristalización el azúcar que contiene el jugo hay
que concentrarlo, llevándolo al estado de sobresaturación, operación que en la
práctica se verifica en dos fases sucesivas:
Evaporación, propiamente dicha, operación en la que se concentra el
jugo (15 ºbrix) hasta la obtención de un jarabe (65 ºbrix),
aproximadamente.
Cocción, operación realizada en aparatos independientes de los
evaporadores, en los que el jarabe se transforma en una mezcla de
cristales y jarabe sobresaturado, denominada masa cocida.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 75
A la hora de llevar a cabo la operación de evaporación hay que tener en
cuenta que la solución que vamos a evaporar está formada por agua, azúcar y
no-azúcar, por lo que la temperatura de ebullición de la mezcla será mayor que
la del agua sola; ya que la temperatura de ebullición de las soluciones
azucaradas, a igual presión, tienen un punto de ebullición más elevado que el
del agua pura.
Así, el agua pura hierve a 100 ºC a una atmosfera de presión, mientras
que una solución de 70 g de azúcar por 100 g de solución (70 ºbrix) hierve a
105 ºC.
La evaporación en las fábricas de azúcar constituye uno de los gastos
de mayor consideración, por lo que en la práctica+ se tiende a reducir la
cantidad de agua a evaporar todo lo posible.
Un aspecto importante que habrá que tener en cuenta, a la hora de
realizar la operación de evaporación, es la conservación de la calidad del
producto (evitar la degradación del jugo y alterar sus propiedades); que es uno
de los tres imperativos que debe satisfacer cualquier evaporación, junto con la
elevada capacidad de evaporación y el débil consumos energético especifico.
Los dos factores claves para la conservación de la calidad del producto son el
bajo tiempo de proceso y la moderada temperatura de trabajo.
Para evitar la prolongada exposición del jugo a temperaturas elevadas,
debe trabajarse con niveles de jugo bajo evitando el llenado de las cajas.
Trabajar a temperaturas elevadas puede provocar la formación de
azúcares reductores o la destrucción de azúcar por la caramelización. Esto
conlleva un aumento de la coloración y una disminución de la calidad del
azúcar.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 76
Los evaporadores deben ser de construcción sencilla y fácil manejo, por
tratarse de aparatos que han de trabajar continuamente durante toda la
campaña, sin más interrupciones que las necesarias para su limpieza. Se debe
evitar, por tanto, toda complicación constructiva que pueda originar paradas o
que exija personal demasiado especializado para su funcionamiento y
vigilancia.
5.7.2. EVAPORACIÓN DE MULTIPLE EFECTO
El proceso de evaporación se efectúa mediante una evaporación de
múltiple efecto, constituida por una serie de aparatos normalmente cajas de
evaporación. Estos van unidos entre sí para la circulación de los jugos y
vapores.
En la evaporación de múltiple efecto se calienta la primera caja con
vapor directo y las cajas restantes, cada una con el vapor procedente de la
evaporación del jugo en la anterior. El vacío se produce mediante la
condensación de los vapores de la última caja, en el condensador, por el agua
fría. Es necesaria una bomba para la extracción ininterrumpida del aire y gases
incondensables que se acumulan en el condensador.
La temperatura de ebullición aumente desde la última a la primera caja y
la presión varia en sentido inverso, disminuyendo desde la primera hasta la
última.
Teóricamente el rendimiento de un aparato de múltiple efecto con vacío
es tanto mayor cuanto mayor sea el número de efectos. Pero el
aprovechamiento del vapor en múltiple efecto está limitado por el descenso
total de temperatura, siendo aproximadamente de 50 ºC entre la primera y la
última caja.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 77
La idea de aumentarla, recalentando el vapor inicial es errona, porque el
vapor recalentado a temperatura superior a la de su estado de saturación se
comporta como un gas.
Por otro lado la distribución de descenso total de temperatura en varios
efectos esta también limitada para cada caja por un valor que haga posible la
ebullición del líquido.
De lo expuesto se deduce que, no pudiéndose realizarse en la práctica
una división del descenso total en más de seis efectos, el séxtuple efecto
constituye el límite práctico posible del aprovechamiento de vapor. A pesar del
indicado, el costo de los aparatos, complicación de su manejo y otras
dificultades de aplicación al aumentar el número de efectos hacen que los
aparatos más generalizados sean los de cuádruple efecto.
En la imagen podemos ver un evaporador de múltiple efecto:
FUENTE: gominolasdepetroleo.com
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 78
5.7.3. PERDIDAS DE AZÚCAR EN LA EVAPORACIÓN
Las pérdidas de azúcar en la evaporación pueden deberse a la
descomposición de azúcar por la acción de temperaturas elevadas,
fermentaciones en las ultimas cajas y arrastres y fugas.
Las perdidas aumentan con la temperatura y el tiempo de exposición. Al
trabajar con jugos alcalinos a temperaturas inferiores a 120 ºC durante breves
periodos de tiempo, las pérdidas de azúcar no son importantes. Para jugos
neutros o ácidos no debe trabajarse a temperaturas superiores a los 100 ºC.
La proliferación de bacterias, sobre todo en las últimas cajas donde se
encuentra un ambiente más favorable, produce un aumento importante en las
perdidas de azúcar.
Las pérdidas por arrastre producidas por la circulación del vapor del jugo
pueden llegar a ser importantes por su continuidad. Dependen de la violencia
de la ebullición y de la velocidad del jugo y aumentan con su viscosidad. Son
menos importantes en las primeras cajas por la menor densidad y viscosidad
del jugo y la velocidad moderada de su vapor. Estas pérdidas son más
importantes en las últimas cajas.
Otras veces se producen perdidas de azúcar por fugas del jugo a través
de las juntas.
Por últimos señalar los problemas de corrosión derivados de los ácidos
producidos por la descomposición del azúcar (Ref. L2).
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 79
5.8. CRISTALIZACIÓN DEL AZÚCAR
5.8.1. INTRODUCCIÓN
Como ya se dijo anteriormente, la concentración del jugo se verifica en
dos fases sucesivas: en la primera fase, que se realiza en los evaporadores, se
obtiene un jarabe. La concentración posterior del jarabe modifica su naturaleza,
así como su estado físico. La viscosidad aumenta y, a medida que se produce
la cristalización, el jarabe líquido se transforma en un producto semilíquido,
semisólido, mucho menos fluido, cuya consistencia no permite su
concentración en haces de tubos de poco diámetro, como los de los
evaporadores y menos su cristalización de caja a caja.
Por esta razón, la cocción se realiza en aparatos individuales trabajando
en simple efecto independientemente de los evaporadores, y que se
denominan tachas. El resultado de esta concentración del jarabe es la
obtención de un producto llamado masa cocida.
5.8.2. PROCESO DE CRISTALIZACIÓN
El proceso de cristalización consiste en la producción de granos de
azúcar a partir del jarabe. Durante la cristalización el jarabe es sometido a
sucesivas cocciones y centrifugaciones.
El jarabe proveniente de evaporación se somete a una primera cocción
en las tachas de donde se obtiene la masa cocida de primera. La masa cocida,
al salir de la tacha, esta sobresaturada y si se deja en reposo el azúcar de la
miel madre continuaría depositándose sobre sus cristales pero dada la elevada
concentración de la masa y la viscosidad de la miel madre al cabo de poco
tiempo, en las condiciones indicadas, la cristalización se pararía. Solo una
agitación de la masa puede permitir la continuación de la cristalización.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 80
Esta operación, que consiste en agitar la descarga de las tachas durante
el tiempo que precede a la turbinación se lleva a cabo en unos aparatos
llamados malaxadores o cristalizadores. En los malaxadores continua la
cristalización como consecuencia de un descenso de la temperatura.
Esta masa cocida de primera pasa a unos aparatos denominados
centrifugas o turbinas, donde se produce la separación de los cristales de
azúcar de la miel madre. De la turbinación de la masa cocida de primera se
obtiene azúcar blanco y una miel, que se separa en dos porciones: la miel
pobre, primera que purga, de menor pureza, y la de mayor pureza, que purga
después, llamada miel rica. Esta última se reintegra a los cocidos de primera o
en el jarabe de refundición de las masas de segunda, en la segunda
carbonatación o sulfitación del jarabe.
La miel pobre de la masa cocida de primera se cuece de nuevo y se
produce otra masa cocida llamada de segunda. Esta operación puede repetirse
nuevamente, así se hace en la práctica, cuando la pureza del producto inicial lo
exige. Pero se comprende que el número de masas cocidas está limitado por el
agotamiento cada vez mayor de la miel madre, por el azúcar inmovilizado por el
no-azúcar, que impide su cristalización total, y porque la malaxación,
turbinación y cocción sucesivas, además de rebajar la pureza de la miel madre,
aumenta la viscosidad y concentran el no-azúcar de tal forma en las mieles
obtenidas, que su tratamiento posterior se dificulta extraordinariamente.
Como producto final del agotamiento se obtiene una miel, a la que se da
el nombre de melaza, la cual contiene todavía una gran cantidad de azúcar,
que las impurezas o el no-azúcar que la acompañan impiden cristalizar por los
procedimientos corrientes; esta cantidad de azúcar “inmovilizado” en la melaza
por el no-azúcar, es variable y depende especialmente del trabajo más o
menos esmerado de la depuración de los jugos y de la cantidad de no-azúcar
presente en la remolacha.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 81
En esta imagen microscópica puedes ver los cristales de sacarosa y la
solución que los rodea, llamada miel madre. El conjunto es lo que recibe el
nombre de masa cocida:
FUENTE: gominolasdepretroleo.com
5.8.3. APARATOS EMPLEADOS EN LA CRISTALIZACIÓN
Las tachas es donde se produce la cocción a vacío. Estos aparatos
ofrecen, en general, disposiciones semejantes a las de una caja de
evaporación. Se construyen, como estas, verticales u horizontales; y la
extracción de las aguas condensadas y de los gases incondensables se verifica
de manera semejante a la de una caja de evaporación.
Cualquiera que sea su construcción, una tacha debe disponer siempre
de los siguientes elementos: una cámara o espacio den que la cocción se
verifique; un sistema de calefacción de las masas (serpentín, lira, haces
tubulares, etc.); tubería y válvulas para las entradas del jarabe o de la miel en
la tacha; un recuperador de las gotas de masa arrastradas por el vapor; una
tubería, de sección conveniente, de unión de la cámara de cocción con el
condensador, provista de una válvula de regulación del grado de vacío, llamada
válvula de vacío; un dispositivo de cierre y de descarga de la masa cocida, o
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 82
válvula de descarga; un purgador automático que evacue el agua condensada
del sistema de calefacción, sin pérdida de vapor no condensado; tubería, con
su válvula, para el lavado de la tacha con vapor al terminar cada cocción;
tubería de evacuación de gases; tubería de vapor, con sus válvulas, para la
calefacción; dispositivos para regular la marcha de la cocción, como son las
miras, sondas y grifos de muestras, termómetros y vacuómetros, etc.
El malaxador ordinario es un recipiente de sección vertical en forma de
U, provisto de un agitador, que mantiene la masa en movimiento lento y
continuo; el movimiento se hace por engranajes, accionados por correa.
Las centrifugas o turbinas están constituidas esencialmente por una
canasta de chapa perforada guarnecida de una tela metálica, que retiene los
cristales y deja pasar la miel. La canasta gira alrededor de su eje a gran
velocidad y la separación de la miel de los cristales se produce por acción de la
fuerza centrífuga (Ref. L2).
5.8.4. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE CRISTALIZACIÓN
Los principales factores que influyen en la velocidad de cristalización
son:
Temperatura. Se admite que la velocidad de cristalización, a
sobresaturación constante, pasa por un máximo a una temperatura
determinada, cuando se enfría una masa cocida a partir de la
temperatura de saturación de la miel madre.
Agitación. Cuanto más rápido sea la agitación más rápida será la
cristalización.
Viscosidad. la viscosidad de la disolución saturada del azúcar en
contacto con el cristal ejerce gran influencia en la velocidad de
cristalización, siendo esta inversamente proporcional a la viscosidad.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 83
No- azúcar. No se conocen hasta ahora relaciones cuantitativas exactas
entre la velocidad de cristalización del azúcar y la pureza de las mieles
madres o la naturaleza de las materias no azucaradas. Estas materias
se han clasificado en melasigenas, que retienen el azúcar en disolución,
en indiferentes y en materias que facilitan la cristalización.
5.9. SECADO Y ALMACENAMIENTO DEL AZÚCAR
La mayor parte del azúcar producido debe ser almacenado en la fábrica
durante un tiempo más o menos largo. La venta se escalona durante todo el
año. El almacenamiento puede hacerse de dos maneras diferentes, en sacos o
bolsas. En el primer caso, se ensaca y se mete en el almacén conforme a la
producción. En el segundo caso, el azúcar es almacenado en tolvas, en silos, a
partir de los cuales se ensaca conforme a las ventas. Para que este asegurada
su conservación el azúcar debe satisfacer en el momento del almacenamiento,
a una serie de criterios (físicos, químicos y bacteriológicos) que son mucho
más severos para la conservación en tolva que para la conservación en sacos.
Como el azúcar al salir de las turbinas presenta, por regla general, una
humedad que haría peligrosa su conservación, se procede a su secado antes
de envasarlo y facturarlo.
El factor decisivo en la conservación del azúcar es la relación entre su
humedad y la proporción de no-azúcar.
El secado del azúcar se realiza en secaderos rotativos.
Como el polvo fino de azúcar es explosivo mezclado con el aire, debe
prohibirse fumar en el recinto del secadero. Por la misma razón, debe
realizarse en este departamento el tiro por aspiración, para evitar la dispersión
de dicho polvo.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 84
La conservación del azúcar en el almacén depende de su composición y
condiciones. El azúcar almacenado caliente y en montones está expuesto a
alteraciones. Envasado en sacos, la conservación es más segura.
La conservación del azúcar es por tanto peor cuanto mayor sea la
temperatura y más elevada la humedad atmosférica. Los locales de los
almacenes deben ser secos y frescos. Y los sacos deben colocarse a cierta
distancia de las paredes, sobre un suelo bien seco (Ref. L2 y L3).
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 85
CAPITULO 6: ANALISIS Y SELECCIÓN DE EQUIPOS
Una vez que conocemos el proceso de obtención del azúcar, el siguiente
paso es determinar cuáles son los equipos más adecuados para llevar a cabo
dicho proceso. Para la determinación de los equipos, vamos a centrarnos solo
en las principales unidades de la etapa de depuración calco-carbónica del jugo
de difusión.
Estas unidades son:
unidades de pre-encalado y encalado
unidades de primera y segunda carbonatación
unidades de filtración
unidades de intercambio de calor
sistema de tuberías y bombas
6.1. ANALISIS Y SELECCIÓN DE ENCALADORA
6.1.1. INTRODUCCIÓN
Esta operación denominada comúnmente encalado o defecación del
jugo, constituye la primera fase de la depuración química del jugo de difusión
en el procedimiento calco-carbónico.
La adición de cal al jugo puede hacerse de dos maneras distinta: en
forma sólida, tal como se extra del horno, o preparada en forma de lechada.
A su vez, la experiencia ha demostrado que el fraccionamiento de la
adición de cal en pre-encalado y encalado, procedimiento comúnmente usado
hoy en día, favorece las etapas sucesivas.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 86
Por lo tanto el encalado del jugo se verifica en dos etapas sucesivas, un
pre-encalado, donde se añade una pequeña cantidad de cal, y un encalado
masivo donde se añade el resto de la cal (Ref. L2).
6.1.2. PRE-ENCALADORAS
Existen pre-encaladoras para el encalado progresivo del jugo en
diferentes construcciones mecánicas, tanto verticales como horizontales. Los
más populares son el pre-encalador horizontal Brighel-Müller y el pre-encalador
vertical Naveau. Ambos trabajan según los mismos principios.
El aparato Brighel-Müller es un canal en forma de U con un cierto
número de placas ajustables que forman compartimento y un agitador en toda
la longitud del aparato. El jugo crudo se añade por un extremo, la lechada de
cal por el otro. La velocidad del agitador se ajusta de tal manera que todas las
sustancias se mantienen suspendidas. El retromezclado entre los
compartimentos se ajusta por el ángulo de las placas ajustables. El agitador
trae jugo de nuevo a los compartimentos precedentes mientras que el flujo de
jugo es en la dirección opuesta. En consecuencia, en cada compartimento, la
alcalinidad aumenta gradualmente desde la entrada del jugo crudo hasta el
final donde se añade la lechada de cal.
En el pre-encalador vertical de Utah-Idaho en contraste con el pre-
encalador Naveau el jugo fluye hacia arriba. Se compone de siete celdas, con
agitación de paletas en cada celda para dar al jugo un movimiento de rotación.
Las placas de metal que separan las celdas tienen un agujero de 0,6 m de
diámetro en un lado y en el otro un segmento en forma de cuña con un ángulo
de 52º se ha cortado de la placa y con bisagras en un lado, por lo que puede
ser inclinado hasta la placa para formar un ángulo con el plano horizontal del
separador. El flujo principal es hacia arriba a través de los agujeros circulares,
mientras que el flujo descendente depende de los ángulos de los deflectores
(Ref. L1).
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 87
En la imagen se puede ver un esquema del pre-encalador Naveau y
Utah-Idaho.
Fuente: SugarTechnology. Bartens
6.1.3. ENCALADORAS
Los tanques de encalado son a menudo tanques con agitadores lentos.
Con el fin de dar un tiempo de retención suficiente en el encalador principal, a
veces se utilizan tanques con mucho flujo de corrientes paralelas.
Un problema importante en estos tanques es la eliminación satisfactoria
de las partículas en suspensión, que normalmente se depositan aquí. Con el fin
de conseguir un tiempo de retención adecuado se desarrollaron tanque con
bafles y flujo de corrientes paralelas.
En la imagen se puede ver un esquema del tanque de encalado principal
Putsch. Se compone de un cilindro exterior con una base cónica y un cilindro
interior. El jugo sale del tanque a través de una tubería instalada en el centro
del cilindro interior. Al cambiar la posición de entrada dejugo, el nivel de jugo y
el tiempo de retención se pueden ajustar.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
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Fuente: SugarTechnology. Bartens
6.1.4. ELECCIÓN DE LAS ENCALADORAS
Según la bibliografía consultada, los equipos para el encalado más
usados, como hemos indicado anteriormente, son el tipo Naveau, Brighel-
Müller o Utah-Idaho; que básicamente consisten en un depósito con agitación.
De manera que para llevar a cabo esta operación vamos a realizar un
diseño sencillo de un depósito con agitación.
6.1.5. ENCALADORA EMPLEADA
En nuestro caso vamos a utilizar el mismo tipo de equipo para llevar a
cabo el proceso de pre-encalado y encalado.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 89
Dicho equipo consiste en:
un depósito vertical cilíndrico.
tapa y fondo toriésferico 1/10.
altura aproximada del depósito 5 m
diámetro aproximado del depósito 3 m
espesor de pared de 12mm.
el tanque dispone de cuatro placas deflectoras o bafles.
el sistema de agitación consiste en una turbina de seis palas
planas.
el motor gira a 90 rpm.
la potencia del motor es de 2.2 KW.
6.2. ANALISIS Y SELECCIÓN DE LAS CARBONATADORAS
6.2.1. INTRODUCCIÓN
La carbonatación es la segunda etapa en el proceso de depuración
calco-carbónico del jugo. En esta etapa se hace pasar dióxido de carbono a
través del jugo encalado para eliminar la cal por formación de carbonato
cálcico.
La carbonatación se realiza en dos etapas, denominadas primera y
segunda carbonatación respectivamente (Ref. L1).
6.2.2. TANQUES DE PRIMERA CARBONATACIÓN
Existen muchos tipos diferentes de tanques de carbonatación. Se
construyen de sección rectangular o cilíndrica, con cabida y altura muy
variables, según la capacidad de molienda de la fábrica. En todos los tipos es
importante tener en cuenta lo siguiente:
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 90
La utilización de dióxido de carbono tiene que ser adecuada. Con
el fin de lograr esto, es importante que el distribuidor de gas sea
eficiente y no se obstruya fácilmente por los cristales de CaCO3
formados. Además, es importante que el nivel de líquido por encima del
distribuidor de gas sea lo suficientemente alto para dar a las burbujas un
tiempo de residencia suficiente (Napp et al. 1987).
El tanque de carbonatación debe tener un diseño simple, para
impedir que la salida se obstruya por los depósitos formados por la
precipitación del carbonato de calcio.
Se utilizan diferentes principios: tanques de carbonatación con la mayor
cantidad posible de retromezclado, así como tanques de carbonatación con
flujo en contracorriente.
Fuente: SugarTechnology. Bartens
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 91
6.2.3. TANQUES DE SEGUNDA CARBONATACIÓN
Los tanques de segunda carbonatación son a menudo de una
construcción muy simple. Están formados por uno o dos tubos de Richter
colocados en forma simétrica en un tanque vacío. Los principales problemas de
construcción derivan de la necesidad de dar un tiempo razonablemente largo
de residencia, con el fin de completar la precipitación del carbonato de calcio
antes de la filtración.
6.2.4. LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE GAS
Existen dos tipos principales de sistemas de distribución de gas:
Los tubos con ranuras con un rascador mecánico que mantiene
las rendijas abiertas por el movimiento lento (tubos Richter). Este
tipo de distribuidor de gas es eficiente y puede funcionar
normalmente durante toda una campaña sin una limpieza
adicional. Las ranuras son normalmente de 8-12 mm de ancho.
Este tipo de distribuidor de gas en utilizad por DDS (Madsen
1988), y por Selwig y Lange (ahora: BMA; Matusch 1988).
Fuente: SugarTechnology. Bartens
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 92
Distribuidores de gas sin dispositivos mecánicos de limpieza. En
este, el distribuido de gas es una campana cónica con un borde
dentado flexible de chapa fina para evitar las incrustaciones; el
gas pasa por debajo del borde de sierra.
6.2.5. CARBONATADORA USADA
Al igual que con las encaladoras, para la carbonatación vamos a
emplear el mismo tipo de equipo en ambos casos.
Dicho equipo consiste en:
un depósito vertical cilíndrico.
tapa y fondo toriésferico 1/10.
altura aproximada del depósito 7 m.
diámetro aproximado del depósito 3 m.
espesor de pared de 12 mm.
El sistema de distribución de gas está compuesto por una rejilla de tubos
(similar a los tubos Richter).
los tubos tendrán 5 cm de diámetro.
los orificios tendrán 4 mm de diámetro.
los orificios estarán separados entre sí 10 cm.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 93
6.3. ANALISIS Y SELECCIÓN DE FILTROS
6.3.1. INTRODUCCIÓN
La filtración es la separación de partículas sólidas contenidas en un
fluido pasándolo a través de un medio filtrante, sobre el que se depositan los
sólidos.
En nuestro caso, con la filtración se pretende eliminar la mayor cantidad
de no-azúcares de los jugos carbonatados. En concreto se realizaran dos
etapas de filtración, una por cada carbonatación realizada (Ref. L4).
6.3.2. TIPOS DE FILTROS
Los filtros líquido-sólidos pueden dividirse en cuatro grupos,
dependiendo del servicio que realicen:
Coladores: es usualmente una tela metálica colocada a través de
un canal de flujo para separar la suciedad o herrumbre de un líquido en
movimiento.
Clarificadores: separan pequeñas cantidades de sólidos, para
producir generalmente líquidos translúcidos. Los sólidos retirados se
desechan en la mayoría de los casos. El medio filtrante es una
membrana de tela o papel, o un cartucho de discos metálicos.
Filtros de torta: separan grandes cantidades de sólidos en forma
de una pasta de cristales o lodos. A menudo están provistos de
dispositivos para lavar los sólidos y retirar de ellos la mayor parte de
líquido posible antes de la descarga.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 94
Espesadores: filtro que produce una separación parcial de una
suspensión ligera, descargando algo de líquido claro y espesando la
suspensión de sólidos.
Los filtros se clasifican también en, aquellos que operan con una presión
superior a la atmosférica en el lado de la carga del medio filtrante y los que
operan con presión atmosférica de este lado y con vacío en el opuesto.
También son continuos o discontinuos, dependiendo de que la descarga
de los sólidos sea continua o intermitente.
6.3.2.1. FILTROS DISCONTINUOS DE PRESIÓN
Los filtros de presión pueden operar con una gran diferencia de presión
a través del medio filtrante para obtener la filtración rápida y económica de
líquidos viscosos o sólidos finos. Los tipos más comunes de filtros de presión
son filtros-prensa, filtros de hojas y carcasa y filtros de cartucho.
A causa de la dificultad de descargar los sólidos a presiones superiores
a la atmosférica, los filtros de presión son generalmente discontinuos.
6.3.2.2. FILTROS CONTINUOS DE PRESIÓN
Los filtros discontinuos requieren a menudo mucha mano de obra que,
en los procesos a gran escala, puede dar lugar a costes prohibitivos. Los filtros
continuos de vacío se desarrollaron para reducir la mano de obra requerida
para la filtración. Sin embargo, a veces la filtración a vacío no es posible o no
resulta económica. El más común es el filtro-espesador a presión.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 95
6.3.2.3. FILTROS DISCONTINUOS DE VACIO
Estos filtros operan a presión atmosférica del lado de carga del medio
filtrante y con vacío en el opuesto. Un ejemplo de este tipo de filtros es la
“nutcha” de vacío.
6.3.2.4. FITROS CONTINUOS DE VACIO
En todos los filtros continuos de vacío se aspira el líquido a través de un
medio filtrante móvil, depositándose una torta de sólidos. Ésta se saca de la
zona de filtración, se lava, se seca por aspiración y se descarga del medio
filtrante, que entra nuevamente en la suspensión para tomar otra carga de
sólidos. La diferencia de presión a través del medio filtrante no es elevada.
Los distintos tipos de filtros difieren en el modo de admisión de la
suspensión, la superficie filtrante y la descarga de sólidos.
Dentro de este grupo encontramos los filtros de tambor rotatorio y el filtro
horizontal.
6.3.3. ELECCIÓN DEL FILTRO
Los factores más importantes en la selección de un filtro son la
resistencia específica de la torta filtrante, la cantidad a filtrar y la concentración
de sólidos.
El filtro más adecuado para una operación dada será aquel que cumpla
las necesidades a un coste global mínimo. Como el coste del equipo estará
estrechamente relacionada con el área filtrante, normalmente es de desear el
obtener una elevada velocidad de filtración. Esto implica la utilización de
presiones relativamente elevadas, pero las presiones máximas suelen estar
limitadas por consideraciones de diseño mecánico. Aunque se obtiene una
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 96
capacidad de producción más elevada, para una superficie filtrante dada, en un
filtro continuo que en uno discontinuo, puede ser necesario a veces utilizar este
último, especialmente si la torta filtrante tiene una elevada resistencia, ya que la
mayoría de filtros continuos funcionan a presión reducida estando por tanto
limitada la presión máxima de filtración. Otras características que son de
desear en un filtro incluyen la facilidad de descarga de la torta filtrante en una
forma física apropiada, y un método para observar la calidad de filtrado
obtenido de cada sección de la planta.
Como conclusión un filtro discontinuo a presión sería el más adecuado.
De los diferentes tipos de filtros discontinuos a presión elegiremos el filtro
prensa.
6.3.3.1. FILTROS PRENSA.
Los filtros prensa contiene una serie de placas diseñadas para formar
una serie de cámaras, o compartimentos, en los cuales pueden recogerse los
sólidos. Las placas están recubiertas con un medio filtrante tal como lona. La
suspensión entra a presión en cada compartimento, el líquido pasa a través de
la lona y sale por un tubo de descarga, dejando detrás una pasta húmeda de
sólidos.
Estos filtros presentan una serie de ventajas y de inconvenientes:
Ventajas del filtro prensa.
Debido a su simplicidad es versátil, pudiendo ser utilizado para una
amplia gama de materiales a diversas condiciones de operación en lo que
se refiere a espesor de la torta.
El coste de mantenimiento es bajo.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 97
Proporciona una gran área filtrante en un espacio reducido,
requiriéndose pocas unidades adicionales.
La mayor parte de las juntas son externas, detectándose fácilmente las
fugas.
Se obtienen fácilmente elevadas presiones.
Resulta igualmente adecuado tanto si el producto principal es la torta
como el líquido.
Inconvenientes del filtro prensa.
Su funcionamiento es intermitente, y la repetición de las operaciones de
armar y desarmar puede provocar elevados desgastes en las telas.
A pesar de las mejoras, el trabajo con este equipo resulta pesado y no
es adecuados para tratar grandes cantidades.
Los desarrollos efectuados en los filtros prensa en los últimos tiempos
han sido dirigidos a la fabricación de grandes unidades y en lograr notables
avances en la automatización de los mismos, que permite abrir y cerrar
automáticamente el filtro.
6.3.4. FILTRO EMPLEADO
Como citamos anteriormente, durante la depuración se producen dos
filtraciones. Por comodidad seleccionaremos el mismo tipo de filtro en ambos
casos.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 98
Las condiciones de diseño son:
Primera filtración:
Caudal jugo turbio: 292,67 t/h.
Caudal jugo limpio: 270,17 t/h.
Espumas de primera: 22,5 t/h.
Área de filtración: 600 m2.
Dimensión de la tela filtrante: 1500×1500 mm.
Número de cámaras: 50.
Número de filtros: 3.
Segunda filtración:
Caudal jugo turbio: 270,38 t/h.
Caudal jugo limpio: 265,89 t/h.
Espumas de segunda: 4,5 t/h.
Área de filtración: 260 m2.
Dimensión de la tela filtrante: 1500×1500 mm.
Número de cámaras: 38.
Número de filtros: 2.
La presión de diseño de ambos filtros será: 3 atm.
Todos los cálculos realizados para el diseño se pueden ver en cálculos
justificativos.
6.4. ANALISIS Y SELECCIÓN DE INTERCAMBIADORES DE CALOR
6.4.1. INTRODUCCIÓN
Un intercambiador de calor es un equipo utilizado para enfriar un fluido
que está más caliente de lo deseado, transfiriendo este calor a otro fluido que
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 99
esta frio y necesita ser calentado. La transferencia de calor se realiza a través
de una pared metálica o de un tubo que separa ambos fluidos (Ref. D11).
Las aplicaciones de los intercambiadores de calor son muy variadas y
reciben diferentes nombres:
Intercambiador de calor. Realiza la función doble de calentar y
enfriar dos fluidos.
Condensador. Condensa un vapor o mezcla de vapores.
Enfriador. Enfría un fluido por medio de agua.
Calentador. Aplica calor sensible a un fluido.
Rehervidor. Conectado a la base de una torre fraccionadora
proporciona el calor de reebullición que se necesita para la destilación.
Vaporizador. Un calentador que vaporiza parte del líquido.
6.4.2. TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR
Los principales tipos de intercambiadores de calor son:
Intercambiadores de tubería doble.
Intercambiadores enfriados por aire.
Intercambiadores de placas.
Intercambiadores de carcasa y tubo.
6.4.2.1. INTERCAMBIADORES DE TUBERIA DOBLE
Los intercambiadores de calor de tubos concéntricos o doble tubo son
los más sencillos que existen. Están constituidos por dos tubos concéntricos de
diámetros diferentes. Uno de los fluidos fluye por el interior del tubo de menor
diámetro y el otro fluido fluye por el espacio anular entre los dos tubos.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 100
Los intercambiadores de calor de tubos concéntricos o doble tubo
pueden ser lisos o aleteados. Se utilizan tubos aleteados cuando el coeficiente
de transferencia de calor de uno de los fluidos es mucho menor que el otro.
Como resultado el área exterior se amplia, siendo ésta más grande que el área
interior.
Estos intercambiadores se utilizan cuando los requisitos de área de
transferencia de calor son pequeños.
Una aplicación de un intercambiador de doble tubo es el que se utiliza
para enfriar o calentar una solución de un tanque encamisado y con serpentín.
En la siguiente imagen podemos ver un esquema de un intercambiador
de doble tubo.
Fuente: www.epsem.upc.edu
6.4.2.2. INTERCAMBIADORES ENFRIADOS POR AIRE
Consisten en una serie de tubos situados en una corriente de aire, que
puede ser forzada con ayuda de un ventilador. Los tubos suelen tener aletas
para aumentar el área de transferencia de calor. Pueden ser de hasta 40 pies
(12 m) de largo y anchos de 8 a 16 pies (2.5 a 5 m).
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 101
La selección de un intercambiador enfriado por aire frente a uno enfriado
por agua es una cuestión económica, hay que considerar gastos de
enfriamiento del agua, potencia de los ventiladores y la temperatura de salida
del fluido.
Fuente: es.slideshare.net
6.4.2.3. INTERCAMBIADORES DE PLACAS
Llamados también intercambiadores compactos. Pueden ser de
diferentes tipos: intercambiadores de tipo placa y armazón (plate-and-frame)
similares a un filtro prensa y los intercambiadores de aleta de placa con
soldadura (plate fin).
Admiten una gran variedad de materiales de construcción y tienen una
elevada área de intercambio en una disposición muy compacta. Por la
construcción están limitados a presiones pequeñas.
En la imagen siguiente podemos ver un esquema de los
intercambiadores de placas.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 102
Fuente: html.rincondelvago.com
6.4.2.4. INTERCAMBIADORES DE CARCASA Y TUBO
Son los intercambiadores más ampliamente utilizados en la industria
química y con las consideraciones de diseño mejor definidas. Consisten en una
estructura de tubos pequeños colocados en el interior de un casco de mayor
diámetro.
Las consideraciones de diseño están estandarizadas por The Tubular
Exchanger Manufacturers Association (TEMA).
Un intercambiador de calor de carcasa y tubo conforme las normas
TEMA se identifica con tres letras, el diámetro en pulgadas del casco y la
longitud nominal de los tubos en pulgadas (Anexo IX).
La primera letra es la indicativa del tipo del cabezal estacionario. Los
tipos A (canal y cubierta desmontable) y B (casquete) son los más comunes.
La segunda letra es la indicativa del tipo de casco. La más común es la
E (casco de un paso) la F (de dos pasos) es más complicada de mantener. Los
tipos G, H y J se utilizan para reducir las pérdidas de presión en el casco. El
tipo K es el tipo de rehervidor de caldera utilizado en torres de fraccionamiento.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 103
L tercera letra nos indica el tipo de cabezal del extremo posterior. Los de
tipo S (cabezal flotante con dispositivo de apoyo), T (cabezal flotante sin
contrabrida) y U (haz de tubos en U) son los más utilizados.
En la imagen se puede ver un intercambiador de carcasa y tubo tipo
AES según normas TEMA.
Fuente: www.mavainsa.com
6.4.3. ELECCIÓN DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR
Una vez conocidos los diferentes tipos de intercambiadores de calor
vamos a elegir el que consideramos más adecuado.
Como hemos indicado anteriormente, y teniendo en cuenta la
información bibliográfica disponible y las características de nuestro sistema,
consideramos que el uso de un intercambiador de carcasa y tubo es el más
adecuado.
6.4.4. INTERCAMBIADOR DE CALOR EMPLEADO
En nuestra etapa serán necesarios dos intercambiadores de calor. El
primero se colocara entre las unidades de pre-encalado y encalado; y el
segundo entre la unidad de primera filtración y la unidad de segunda
carbonatación.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 104
Por comodidad se utilizara el mismo tipo de intercambiador en ambos
casos. Este será un intercambiador de carcasa y tubo tipo AES según normas
TEMA.
El intercambiador tendrá las siguientes características:
1559 tubos de 3/4 de pulgada de diámetro nominal con un
espesor de 14 BWG y una longitud de 20 pies.
los tubos tendrán una disposición en triángulo equilátero con un
pitch de una pulgada.
la carcasa tendrá un diámetro interno de 46 pulgadas con 50
espaciadores.
Para más información mirar el apartado de cálculos justificados y
planos.
6.5. ANALISIS Y SELECCIÓN DEL SISTEMA DE TUBERIAS
6.5.1. INTRODUCCIÓN
En todas las instalaciones químicas es necesario trasladar de un punto a
otro diversos fluidos, tanto líquidos como gases a presiones y velocidades muy
variables. Ello se realiza mediante conducciones de forma y tamaño diversos
cuyos materiales y dimensiones se eligen de acuerdo con las exigencias de
cada caso.
Las tuberías de la planta son usadas para conducir el jugo a través de
todas las unidades del proceso de depuración calco-carbónica.
Antes de hacer el diseño de las tuberías es necesario conocer las
normalizaciones relativas a ellas en cuanto a dimensiones y calidad de los
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 105
materiales. Existen diferentes normas o códigos como el A.N.S.I. (American
National Standards Institute) y API (American Petroleum Institute) que
establecieron normativas sobre dimensiones de los componentes de tuberías
utilizados más frecuentemente.
6.5.2. TIPOS DE TUBERÍAS.
Como se ha dicho, el análisis de las tuberías se hace con el estudio de
las dimensiones y calidad de los materiales del que está hecha, ya que con
esto quedaría definida la tubería.
6.5.2.1. DIMENSIONES.
Las dimensiones de una tubería quedarían definidas conociendo el
diámetro nominal y el Número de Catálogo. Para el estudio de las dimensiones
de la tubería se ha considerado las normas A.N.S.I. B-31.
El diámetro nominal serían valores normalizados de diámetros de
tubería. Los tubos se fabrican en dimensiones normalizadas, siendo las
normas diferentes para cada tipo de material (e incluso, sector de
aplicación).
El número de Catálogo o Scheduler es un valor del espesor de
pared de los tubos que se encuentra también normalizado, y es variable
para cada diámetro nominal, según sean las condiciones de presión que
vayan a reinar en su interior.
6.5.2.2. CALIDAD
Los materiales con que se construyen las conducciones son muy
diversos tales como acero al carbono, acero inoxidable, hierro forjado,
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 106
fundición, plomo, plásticos, cemento, amianto, bronce, cobre, cerámica, vidrio,
etc., y cada uno responde a una necesidad concreta.
Para las condiciones de operación que se dan en la planta, se ha
declinado por el uso de tuberías de acero inoxidable AISI 304, ya que este
material es el más versátil y uno de los más usados de los aceros inoxidables.
La resistencia a la corrosión es excelente y sus usos son muy variados,
destacando su uso en los equipos para procesamiento de alimentos.
6.5.3. TUBERIA EMPLEADA
Las dimensiones de la tubería elegida en esta planta son: (ver
justificación en el capítulo “Cálculos Justificativos”).
Diámetro Nominal = 10 pulgadas y Nº Catálogo= 40.
Diámetro Exterior = 27,31 cm.
Diámetro Interior = 25,45 cm.
Espesor = 9,27×10-1 cm.
6.6. ANALISIS Y SELECCIÓN DEL SISTEMA DE BOMBEO
6.6.1. INTRODUCCIÓN
El desplazamiento de fluidos, líquidos o gases (en ocasiones incluso con
sólidos en suspensión) se desarrolla normalmente en sistemas de flujo, más o
menos largos y complejos que implican conducciones rectas, generalmente
cilíndricas de diámetros variados, enlazadas por uniones convenientes,
curvaturas, codos, válvulas, etc. A través de estos sistemas el fluido sólo fluye
espontáneamente si su energía total disminuye en la dirección del flujo. De no
ser así, habrá que comunicarle energía desde el exterior mediante dispositivos
tales como bombas, en el caso de líquidos. Tal aporte de energía puede
invertirse en aumentar la velocidad, la altura o la presión del fluido (Ref. D20).
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 107
6.6.2. TIPOS DE BOMBAS
Las formas de impulsar un fluido, líquido o gas, a través de una
conducción son muy variadas, aunque básicamente se pueden reducir a una
de las siguientes:
a) por desplazamiento volumétrico del fluido, bien sea mecánicamente o
con la ayuda de otro fluido (bombas de desplazamiento positivo, etc.)
b) por impulsión mecánica, mediante la acción de la fuerza centrífuga
(turbobombas, ventiladores y turbocompresores)
c) por transporte de cantidad de movimiento mediante un segundo fluido
(eyectores, etc.)
d) por la acción de un campo magnético (bombas magnéticas).
Según que el fluido que se va a impulsar sea un líquido o un gas, las
máquinas utilizadas reciben distinto nombre.
Como se acaba de indicar, los aparatos destinados a la impulsión de
líquidos se denominan bombas. La forma en que dicha impulsión se produce
puede ser variada, aunque suele ser de dos tipos principales:
a) Bombas de desplazamiento positivo o volumétricas. En este tipo de
máquinas el líquido es introducido y confinado en un cierto espacio de la
bomba, donde se le comunica la energía, siendo desplazado a continuación
hasta la zona de expulsión. Este tipo de bombas proporciona una cantidad
constante de líquido en cada embolada o revolución de la parte móvil, sin que
el líquido pueda circular libremente a través del cuerpo de la bomba. Ésta,
lógicamente, no puede funcionar con la salida cerrada y si se quiere disminuir o
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 108
suprimir el caudal sin parar la bomba, es necesario recircular parte o todo el
líquido bombeado, respectivamente.
b) Turbobombas. En este tipo de bombas se aumenta la energía cinética
del líquido mediante un rodete giratorio, que todavía en el interior de la bomba
se transforma en energía de presión. En ellas el líquido sí puede circular
libremente a su través, pues recibe la energía por acción de giro que le
comunica un disco giratorio a gran velocidad, sin necesidad de ser confinado
en espacios interiores. Las turbobombas se clasifican en bombas centrífugas,
helicocentrífugas y axiales en función de la trayectoria que siga el fluido a lo
largo del rodete giratorio.
A continuación se comentarán los tipos principales de bombas, tanto de
desplazamiento positivo como turbobombas, y sus características principales,
indicando finalmente los criterios fundamentales para la adecuada elección de
las mismas.
6.6.2.1. BOMABAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO O VOLUMÉTRICAS
En este tipo de bombas, el caudal de salida dependerá solamente del
tamaño de la bomba, su diseño, y será independiente de las características del
sistema en que se encuentre, ya que el caudal de líquido en cada embolada es
constante al trabajar el motor a velocidad constante. Según sea el mecanismo
de impulsión del líquido, se dividen en: alternativas y rotatorias.
6.6.2.2. TURBOBOMBAS
Son sin duda las más extensamente utilizadas (y más especialmente las
bombas centrífugas) en la industria para el transporte de fluidos de todo tipo,
por sus notables ventajas. Como se dijo anteriormente, las turbobombas
incrementan la energía cinética del fluido mediante la acción de un rodete que
gira a gran velocidad, convirtiéndose esta energía en energía de presión en la
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 109
bomba. La característica principal de estas bombas es que el caudal que
proporcionan, además de depender del diseño de la propia bomba, viene
condicionado por las características de la instalación en que se encuentren. En
las bombas centrífugas, el líquido es introducido por el centro del rodete, y este
se desplaza dentro del mismo en dirección radial al eje de giro del rodete. En
las bombas axiales o de hélice, el flujo del fluido es (como su nombre indica)
axial al eje de giro del rodete, mientras que en las hélicocentrífugas, son
centrífugas que en vez de tener un rodete circular tiene una forma tal que el
líquido en su interior en vez de girar completamente radial al eje de giro del
rodete, lo hace de forma oblicua. Del grupo de las turbobombas, las bombas
centrífugas, son con mucho las más utilizadas en la industria.
6.6.3. ELECCIÓN DE LA BOMBA
Las bombas anteriormente mencionadas, logran el flujo del fluido
mediante: gravedad, desplazamiento, fuerza centrífuga, fuerza
electromagnética, impulso mecánico y combinaciones de los anteriores.
El desplazamiento de líquidos por acción de una fuerza electromagnética
se realiza cuando el líquido que se desea bombear es un buen conductor
eléctrico; si es un desplazamiento por gravedad, no se necesita ningún
dispositivo de bombeo. Ninguno de los casos descritos se ajusta a nuestras
condiciones de la planta.
Así que nos interesan las bombas cuya acción se basa en el
desplazamiento positivo y en la fuerza centrífuga, que además son las más
usadas en la industria química.
Para seleccionar adecuadamente el tipo de bomba que debe utilizarse
en una instalación determinada, es necesario reunir previamente la siguiente
información:
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 110
Tipo de líquido que se va a impulsar: densidad, viscosidad,
presión de vapor, contenido en sólidos, propiedades corrosivas, abrasivas y
lubricantes, etc.
Condiciones del bombeo: caudal, presión de salida, presión de
entrada temperatura, variaciones máximas posibles de temperatura y
caudal, etc.
La presencia de sólidos en el líquido es un factor de gran importancia a
la hora de seleccionar una bomba, pues los sólidos pueden acelerar la erosión
del material o tener tendencia a depositarse o aglomerarse. En estos casos,
todas las cavidades internas de la bomba deben tener dimensiones adecuadas
procurando que no existan zonas muertas, ni proximidad excesiva entre partes
fijas y móviles en caso de que los sólidos sean abrasivos. En cualquier caso
debe prestarse una especial atención al mantenimiento del equipo de bombeo
que opera con suspensiones de sólidos.
Prescindiendo del criterio individual para cada bomba, debe tenerse
siempre en cuenta la conveniencia de que el mayor número de bombas
posibles en la instalación sean de igual tipo y marca, aun cuando alguna de
ellas tenga un coste inicial superior al de otro modelo más aconsejable, pues
de esta forma la inversión en piezas de repuesto para el mantenimiento
disminuye, amortizándose rápidamente el mayor coste inicial.
En nuestra planta, tenemos más de una bomba, pero vamos a utilizar en
todos los casos el mismo tipo bomba.
6.6.4. BOMBA EMPLEADA
Como sistema de impulsión vamos a elegir una bomba centrifuga.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 111
Son necesarias cinco bombas para la impulsión del jugo a lo largo de
todo el proceso de depuración calco-carbónica.
La potencia de las bombas y su NPSH se recogen en la siguiente tabla:
BOMBAPOTENCIA
(KW)
NPSH
disponible
(m)
1 13 7,6
2 9,8 5,1
3 33,6 2,1
4 15,2 5,7
5 31 0,35
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 112
CAPITULO 7: SEGURIDAD E HIGIENE
7.1. INTRODUCCIÓN
Hoy en día es impensable el funcionamiento de una planta sin tener en
cuenta el aspecto de la prevención de riesgos.
La mayoría de los accidentes e incendios que se producen actualmente
en las fábricas son resultado de lo que se conoce como causas humanas.
7.2. DISPOSICIONES GENERALES DE SEGURIDAD
Son obligaciones de los jefes de personal:
I. Contar con un Diagnóstico de Seguridad y Salud en el Trabajo y los
estudios y análisis de Riesgos requeridos por el presente Reglamento y las
Normas, que forman parte del referido diagnóstico;
II. Integrar un Programa de Seguridad y Salud en el Trabajo, con base
en el Diagnóstico de Seguridad y Salud en el Trabajo;
III. Elaborar los programas específicos, manuales y procedimientos, que
orienten la realización de las actividades y procesos laborales bajo condiciones
seguras y de emergencia;
IV. Constituir e integrar la Comisión de Seguridad e Higiene, así como
dar facilidades para su operación;
V. Garantizar la prestación de los Servicios Preventivos de Seguridad y
Salud en el Trabajo y, en los términos de la Ley, los de medicina del trabajo;
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 113
VI. Colocar en lugares visibles del Centro de Trabajo los avisos o
señales para informar, advertir y prevenir Riesgos;
VII. Aplicar, en la instalación de sus establecimientos, las medidas de
Seguridad y Salud en el Trabajo señaladas en este Reglamento y en las
Normas, conforme a la naturaleza de las actividades y procesos laborales;
VIII. Llevar a cabo las acciones de Reconocimiento, Evaluación y Control
de los Contaminantes del Ambiente Laboral, a efecto de conservar las
condiciones ambientales del Centro de Trabajo dentro de los valores límite de
exposición;
IX. Ordenar la aplicación de exámenes médicos al Personal
Ocupacionalmente Expuesto, requeridos por el presente Reglamento y las
Normas;
X. Proporcionar a los trabajadores el Equipo de Protección Personal, de
acuerdo con los Riesgos a que están expuestos;
XI. Informar a los trabajadores respecto de los Riesgos relacionados con
la actividad que desarrollen;
XII. Capacitar y adiestrar a los trabajadores sobre la prevención de
Riesgos y la atención a emergencias, de conformidad con las actividades que
desarrollen;
XIII. Capacitar al personal del Centro de Trabajo que forme parte de la
Comisión de Seguridad e Higiene y de los Servicios Preventivos de Seguridad
y Salud en el Trabajo y, en su caso, apoyar la actualización de los
responsables de los Servicios Preventivos de Medicina del Trabajo de carácter
interno;
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 114
XIV. Expedir las autorizaciones para la realización de actividades o
trabajos peligrosos que prevén este Reglamento y las Normas específicas;
XV. Llevar los registros administrativos, por medios impresos o
electrónicos, establecidos en el presente Reglamento y las Normas;
XVI. Dar aviso a la Secretaría, a través de las Delegaciones Federales
del Trabajo, la Dirección General de Inspección Federal del Trabajo o la
Dirección General de Investigación y Estadísticas del Trabajo, o a las
instituciones de seguridad social sobre los Accidentes de Trabajo que ocurran;
XVII. Dar aviso a la Secretaría, a través de las Delegaciones Federales
del Trabajo, la Dirección General de Inspección Federal del Trabajo o la
Dirección General de Investigación y Estadísticas del Trabajo, sobre las
defunciones que ocurran con motivo de Accidentes y Enfermedades de
Trabajo;
XVIII. Presentar los avisos relacionados con el funcionamiento de
recipientes sujetos a presión, recipientes criogénicos y generadores de vapor o
calderas, que contempla este Reglamento;
XIX. Contar con los dictámenes, informes de resultados y certificados de
cumplimiento en materia de Seguridad y Salud en el Trabajo, determinados en
el presente Reglamento y en las Normas;
XX. Supervisar que los contratistas cumplan con las medidas de
Seguridad y Salud en el Trabajo, que señalan este Reglamento y las Normas,
cuando realicen trabajos dentro de sus instalaciones;
XXI. Permitir y facilitar el ejercicio de las funciones de inspección y
vigilancia por parte de la Autoridad Laboral, para cerciorarse del cumplimiento
de la normativa en materia de Seguridad y Salud en el Trabajo, y
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 115
XXII. Las demás previstas en otras disposiciones jurídicas aplicables.
Son obligaciones de los trabajadores:
I. Observar las medidas preventivas de Seguridad y Salud en el Trabajo
dispuestas en este Reglamento y las Normas, así como las que establezcan los
patrones para la prevención de Riesgos;
II. Designar a sus representantes para participar en la Comisión de
Seguridad e Higiene;
III. Dar aviso inmediato al patrón y a la Comisión de Seguridad e
Higiene, sobre las Condiciones Inseguras que adviertan y de los Accidentes de
Trabajo que ocurran, y colaborar en la investigación de los mismos;
IV. Utilizar y conservar en buen estado el Equipo de Protección Personal
proporcionado por el patrón;
V. Cumplir con las Medidas de Control previstas por el patrón para
prevenir Riesgos;
VI. Operar en forma segura la maquinaria, equipo y herramientas que
tengan asignados;
VII. Mantener ordenados y limpios sus lugares de trabajo y áreas
comunes;
VIII. Desempeñar su trabajo de manera segura para evitar Riesgos;
IX. Participar en las brigadas para la atención a emergencias, en su
caso;
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 116
X. Cumplir con someterse a los exámenes médicos que determinan el
presente Reglamento y las Normas;
XI. Participar en la capacitación y adiestramiento que, en materia de
prevención de Riesgos y atención a emergencias, sean impartidos por el patrón
o por las personas que éste designe, y
XII. Las demás previstas en otras disposiciones jurídicas aplicables.
A continuación se establecen las materias en las que deben aplicarse las
disposiciones generales para la seguridad en el trabajo:
I. Edificios, locales, instalaciones y áreas de trabajo;
II. Prevención y protección contra incendios;
III. Utilización de maquinaria, equipo y herramientas;
IV. Manejo, transporte y almacenamiento de materiales;
V. Manejo, transporte y almacenamiento de Sustancias Químicas
Peligrosas;
VI. Conducción de vehículos motorizados;
VII. Trabajos en altura;
VIII. Trabajos en Espacios Confinados;
IX. Recipientes sujetos a presión, recipientes criogénicos y generadores
de vapor o calderas;
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 117
X. Electricidad estática;
XI. Actividades de soldadura y corte, y
XII. Mantenimiento de instalaciones eléctricas.
7.3. SEGURIDAD CONTRA ACCIDENTES
7.3.1. INSTRUCCIÓN PERSONAL
Para contar con las condiciones que permitan prevenir Riesgos es
necesaria la instrucción del personal, su entrenamiento y el uso de los equipos
de seguridad y de una supervisión adecuada.
Para que los trabajadores sean conscientes de los riesgos a los que se
exponen y sepan actuar en caso de emergencia, es necesario la impartición de
cursos para los trabajadores sobre determinados aspectos:
- Localización y uso de los equipos de protección personal.
- Localización y uso del equipo contra incendio, alarmas y equipo de
emergencia.
- Procedimiento a seguir en caso de emergencia.
7.3.2. EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL EPI´s
Los EPI deben utilizarse como parte de un programa global que abarque
la evaluación completa de los peligros, la selección y adecuación correctas del
equipo, la formación y la educación de las personas que han de utilizarlo, las
operaciones de mantenimiento y reparación necesarias para mantenerlo en
buen estado de servicio y el compromiso conjunto de directivos y trabajadores
con el buen resultado del programa de protección.
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El uso de EPI's debe apoyarse en un programa de protección personal
que garantice el funcionamiento de la protección en las condiciones de uso
previstas y que quienes deben llevarla sepan usarla correctamente en su
actividad laboral.
Los equipos de protección individual deberán utilizarse cuando existan
riesgos para la seguridad o salud de los trabajadores que no hayan podido
evitarse o limitarse suficientemente por medios técnicos de protección colectiva
o mediante medidas, métodos o procedimientos de organización del trabajo.
7.3.2.1. ROPA DE TRABAJO
Se entiende por ropa de protección la que sustituye o cubre a la ropa
personal, y que está diseñada, para proporcionar protección contra uno o más
peligros, básicamente:
Lesiones del cuerpo por agresiones externas.
Riesgos para la salud o molestias vinculados al uso de prendas de
protección.
Selección de ropa de protección:
Recomendaciones a tener en cuenta para la selección de vestuario
laboral:
La elección debe ser realizada por personal capacitado y requerirá un
amplio conocimiento de los posibles riesgos del puesto de trabajo y de
su entorno, teniendo en cuanta la participación y colaboración del
trabajador que será de capital importancia.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 119
El folleto informativo referenciado en el R.D. 1407/1992 contiene, en
la(s) lengua(s) oficial(es) del Estado miembro, todos los datos útiles
referentes a: almacenamiento, uso, limpieza, mantenimiento,
desinfección, accesorios, piezas de repuesto, fecha o plazo de
caducidad, clases de protección, explicación de las marcas, etc.
El empresario debe confeccionar una lista de control, con la participación
de los trabajadores, para cada sector de la empresa o ámbito de
actividad que presente riesgos distintos. Se ha demostrado fundamental
para la adecuada elección de los distintos modelos, fabricantes y
proveedores, que dicha lista forme parte del pliego de condiciones de
adquisición.
Normalmente los equipos de protección no se deben intercambiar entre
varios trabajadores, pues la protección óptima se consigue gracias a la
adaptación del tamaño y ajuste individual de cada equipo.
A la hora de elegir prendas de protección se buscará una solución de
compromiso entre la protección ofrecida y la comodidad y libertad de
movimientos. Por tanto, las prendas de protección se deberán adquirir,
en particular, en función del tipo y la gravedad de los riesgos presentes,
así como del uso a que van a estar sometidas, de las indicaciones del
fabricante (folleto informativo), del rendimiento del equipo (p. ej. clases
de protección, ámbitos de uso específicos) y de las necesidades
ergonómicas y fisiológicas del usuario.
El vestuario laboral debe ser de talla correcta. La utilización de ropa
demasiado estrecha puede, por ejemplo, mermar sus propiedades
aislantes o dificultar la circulación.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 120
Antes de comprar una prenda de protección, esta debería probarse en el
lugar de trabajo.
Uso de ropa de protección:
En los trajes de protección para trabajos con maquinaria, los finales de
manga y pernera se deben poder ajustar bien al cuerpo, y los botones y
bolsillos deben quedar cubiertos.
Las prendas de protección deben ser objeto de un control regular, si
presentan defectos, grietas o desgarros y no se pueden reparar, hay que
sustituirlas dado que su acción protectora se habrá reducido.
7.3.2.2. PROTECCIÓN DE LA CABEZA
El principal objetivo del casco de seguridad es proteger la cabeza de
quien lo usa de peligros y golpes mecánicos. También puede proteger frente a
otros riesgos de naturaleza mecánica, térmica o eléctrica.
Recomendaciones a tener en cuenta para la selección de un casco de
seguridad:
La elección debe ser realizada por personal capacitado y requerirá un
amplio conocimiento de los posibles riesgos del puesto de trabajo y de
su entorno, teniendo en cuanta la participación y colaboración del
trabajador que será de capital importancia.
El empresario debe confeccionar una lista de control, con la participación
de los trabajadores, para cada sector de la empresa o ámbito de
actividad que presente riesgos distintos.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 121
Un casco de seguridad en general debe tener un armazón exterior
fuerte, resistente a la deformación y la perforación, un arnés sujeto de
manera que deje una separación de 40 a 50 mm entre su parte superior
y el armazón; y una banda de cabeza ajustable sujeta al revestimiento
interior que garantice una adaptación firme y estable.
Adaptación correcta del casco sobre la cabeza, de forma que no se
desprenda fácilmente al agacharse o al mínimo movimiento.
Fijación adecuada del arnés a la cabeza, de manera que no se
produzcan molestias por irregularidades o aristas vivas.
El casco debe ser lo más ligero posible y, en cualquier caso, no pesar
más de 400 gramos
El arnés debe ser flexible y permeable a los líquidos y no irritar ni
lesionar al usuario
Uso de los cascos:
El casco debe ser objeto de un control regular. Si su estado es deficiente
se deberá dejar de utilizar.
El casco puede ser compartido por varios trabajadores previa limpieza y
desinfección.
La badana por motivos higiénicos, debe sustituirse varias veces a lo
largo de la vida del casco.
Los cascos deben sustituirse cada tres años y siempre que se haya
producido una decoloración, grietas, desprenda fibras, cruja al combarlo
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 122
o haya sufrido un impacto severo, aunque no presente signos aparentes
de haber sufrido daños.
Accesorios y otros protectores de la cabeza:
Los cascos pueden estar equipados con pantallas protectoras de los
ojos o la cara hechas de plástico, malla metálica o filtros ópticos. Pueden
contar también con protectores de los oídos, cintas para sujetar el casco
firmemente a la barbilla o a la nuca, y protectores de cuello o capuchas
de lana para abrigarse del frío o el viento.
7.3.2.3. PROTECCIÓN DE LA VISTA
Existen varios dispositivos de protección de la vista:
Gafas de protección, si el protector sólo protege los ojos.
Pantallas de protección, si además de los ojos, el protector protege
parte o la totalidad de la cara u otras zonas de la cabeza.
Recomendaciones a tener en cuenta para la selección de un equipo
protector:
La elección debe ser realizada por personal capacitado y requerirá un
amplio conocimiento de los posibles riesgos del puesto de trabajo y de
su entorno, teniendo en cuanta la participación y colaboración del
trabajador que será de capital importancia.
El empresario debe confeccionar una lista de control, con la participación
de los trabajadores, para cada sector de la empresa o ámbito de
actividad que presente riesgos distintos.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 123
Normalmente los equipos de protección no se deben intercambiar entre
varios trabajadores.
La elección de un protector contra los riesgos de impacto se realizará en
función de la energía del impacto y de su forma de incidencia.
Uso:
Antes de usar los protectores se debe proceder a un inspección visual
de los mismos, comprobando su buen estado.
Las gafas se deben centrar y la correa debe descansar en la parte baja
detrás de la cabeza.
Las correas elásticas deben estar en buen estado.
Deseche los lentes picados o rayados. Los lentes deben estar limpios y
desempañados.
Los protectores de los ojos deben ajustar adecuadamente y deben ser
razonablemente cómodos bajo condiciones de uso.
7.3.2.4. PROTECCIÓN PARA LOS OIDOS.
Los protectores auditivos son equipos de protección individual que,
debido a sus propiedades para la atenuación de sonido, reducen los efectos del
ruido en la audición, para evitar así un daño en el oído. Los protectores de los
oídos reducen el ruido obstaculizando su trayectoria desde la fuente hasta el
canal auditivo.
Recomendaciones a tener en cuenta para la selección de protectores
auditivos:
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 124
El R.D. 1316-1989, de 27 de Octubre, contiene las medidas de
protección de los trabajadores contra los riesgos debidos a la exposición
al ruido durante el trabajo.
El empresario debe confeccionar una lista de control, con la participación
de los trabajadores, para cada sector de la empresa o ámbito de
actividad que presente riesgos distintos.
Es muy importante elegir el "protector auditivo óptimo".
Para no mermar la percepción del habla, de señales de peligro o de
cualquier otro sonido o señal necesarios para el ejercicio correcto de la
actividad, se utilizarán "protectores especiales".
Uso de los protectores auditivos:
Los protectores auditivos deberán llevarse mientras dure la exposición al
ruido. Hay que resaltar la importancia del ajuste de acuerdo con las
instrucciones del fabricante.
Por cuestiones de higiene, debe prohibirse su reutilización por otra
persona.
Algunos tapones auditivos son de uso único. Otros pueden utilizarse
durante un número determinado si su mantenimiento se efectúa de
modo correcto.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 125
7.3.2.5. EQUIPOS DE PROTECCIÓN RESPIRATORIA.
Los Equipos de Protección Respiratoria ayudan a proteger contra los
contaminantes ambientales reduciendo la concentración de éstos, en la zona
de inhalación, a niveles por debajo de los límites de exposición ocupacionales.
Recomendaciones a tener en cuenta para la selección de equipos de
protección respiratoria:
La elección de un protector debe ser realizada por personalcapacitado, con la participación y colaboración del trabajador y
requerirá un conocimiento amplio del puesto de trabajo y de su entorno.
El empresario debe confeccionar una lista de control, con la participación
de los trabajadores, haciendo referencia al inventario de riesgos e
influencias externas para cada sector de la empresa o ámbito de
actividad que presente riesgos distintos.
Antes de comprar un equipo de protección de las vías respiratorias, éste
debería probarse en el lugar de trabajo en caso de ser factible.
Es importante tener en cuenta el aspecto ergonómico para elegir el que
mejor se adapte a las características personales del usuario.
Uso de equipos de protección respiratoria:
Los equipos de protección de las vías respiratorias están diseñados de
tal manera que sólo se pueden utilizar por espacios de tiemporelativamente cortos.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 126
Antes de empezar a utilizar equipos de protección respiratoria, los
trabajadores deben ser instruidos por una persona cualificada y
responsable del uso de estos aparatos dentro de la empresa.
Es importante también que la empresa disponga de un sencillo sistema
de control para verificar que los equipos de protección respiratoria se
hallan en buen estado y se ajustan correctamente a los usuarios, a fin de
evitar cualquier situación de riesgo.
7.3.2.6. PROTECCIÓN PARA MANOS Y BRAZOS
Un guante es un equipo de protección individual (EPI) destinado a
proteger total o parcialmente la mano. También puede cubrir parcial o
totalmente el antebrazo y el brazo. En el lugar de trabajo, las manos del
trabajador, y por las manos su cuerpo entero, puede hallarse expuesto a
riesgos debidos a acciones externas, acciones sobre las manos y también es
posible que se generen accidentes a causa del uso o la mala elección del
propio guante.
Recomendaciones a tener en cuenta para la selección de un equipo
protector de las manos y brazos:
La elección debe ser realizada por personal capacitado y requerirá un
amplio conocimiento de los posibles riesgos del puesto de trabajo y de
su entorno, teniendo en cuanta la participación y colaboración del
trabajador que será de capital importancia.
El empresario debe confeccionar una lista de control, con la participación
de los trabajadores, para cada sector de la empresa o ámbito de
actividad que presente riesgos distintos.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 127
Normalmente los equipos de protección no se deben intercambiar entre
varios trabajadores, pues la protección óptima se consigue gracias a la
adaptación del tamaño y ajuste individual de cada equipo.
Los guantes de protección deben ser de talla correcta.
Uso de guantes de protección.
Los guantes deben ser objeto de un control regular, si presentan
defectos, grietas o desgarros y no se pueden reparar, hay que
sustituirlos dado que su acción protectora se habrá reducido.
Los guantes en general, deberán conservarse limpios y secos por el lado
que está en contacto con la piel.
Las manos deben estar secas y limpias antes de ponerse los guantes.
La piel es por sí misma una buena protección contra las agresiones del
exterior. Por ello hay que prestar atención a una adecuada higiene de
las manos con agua y jabón y untarse con una crema protectora en caso
necesario y siempre después de usar guantes.
7.3.2.7. PROTECCIÓN DEL PIE Y LA PIERNA
Por calzado de uso profesional se entiende cualquier tipo de calzado
destinado a ofrecer una cierta protección del pie y la pierna contra los riesgos
derivados de la realización de una actividad laboral. Como los dedos de los
pies son las partes más expuestas a las lesiones por impacto, una puntera
metálica es un elemento esencial en todo calzado de seguridad cuando haya
tal peligro.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 128
Para evitar el riesgo de resbalamiento se usan suelas externas de
caucho o sintéticas en diversos dibujos; esta medida es particularmente
importante cuando se trabaja en pisos que pueden mojarse o volverse
resbaladizos.
Recomendaciones a tener en cuenta para la selección de un equipo
protector de las extremidades inferiores:
La elección debe ser realizada por personal capacitado y requerirá un
amplio conocimiento de los posibles riesgos del puesto de trabajo y de
su entorno, teniendo en cuanta la participación y colaboración del
trabajador que será de capital importancia.
El empresario debe confeccionar una lista de control, con la participación
de los trabajadores, para cada sector de la empresa o ámbito de
actividad que presente riesgos distintos.
La altura del calzado -hasta el tobillo, la rodilla o el muslo- depende del
riesgo, pero también deben tenerse en cuenta la comodidad y la
movilidad.
Normalmente los equipos de protección no se deben intercambiar entre
varios trabajadores, pues la protección óptima se consigue gracias a la
adaptación del tamaño y ajuste individual de cada equipo.
Uso de calzado de uso profesional:
La vida útil del calzado de uso profesional guarda relación con las
condiciones de empleo y la calidad de su mantenimiento.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 129
Todo calzado protector debe mantenerse limpio y seco cuando no se
usa.
Las botas de goma, caucho o de materia plástica pueden ser reutilizadas
previa limpieza y desinfección, en ese caso llevarán una indicación
sobre la necesidad de desinfectarlas.
Deben evitarse los zapatos que pesen más de dos kilogramos el par.
7.3.2.8. SISTEMAS ANTICAÍDAS
Es un equipo de protección individual (EPI) que protege a la persona
ante el riesgo de caídas en altura. Su finalidad es sostener y frenar el cuerpo
del usuario en determinados trabajos u operaciones con riesgo de caída,
evitando las consecuencias derivadas de la misma (distancia de caída mínima,
fuerza de frenado adecuada para evitar lesiones corporales, postura del
usuario adecuada después del frenado, etc.). Este tipo de equipo de protección
individual debe utilizarse cuando el riesgo de caída en altura no se pueda evitar
con medios técnicos de protección colectiva.
Un sistema anticaídas consta de un arnés, un componente de conexión
(por ejemplo, un absorbedor de energía), y un elemento de amarre.
Recomendaciones a tener en cuenta para la selección de sistemas
anticaídas:
La elección debe ser realizada por personal capacitado y requerirá un
amplio conocimiento de los posibles riesgos del puesto de trabajo y de
su entorno.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 130
Es necesario que cada usuario de un EPI contra caídas de altura esté
familiarizado con las instrucciones de uso. El empresario o el
responsable en quien éste haya delegado debe organizar tareas
formativas en función de las necesidades.
El empresario debe confeccionar una lista de control, con la participación
de los trabajadores, para cada sector de la empresa o ámbito de
actividad que presente riesgos distintos.
Uso y mantenimiento de los sistemas anticaídas:
El dispositivo de anclaje del equipo de protección individual contra
caídas debe poder resistir las fuerzas que se originan al retener la caída
de una persona.
Los puntos de anclaje deben ser siempre seguros y fácilmente
accesibles.
Los elementos de amarre no se deberán pasar por cantos o aristas
agudos.
Normalmente los equipos de protección no se deben intercambiar entre
varios trabajadores, pues la protección óptima se consigue gracias a la
adaptación del tamaño y ajuste individual de cada equipo.
Se aconseja al empresario que precise en la medida de lo posible el
plazo de utilización (vida útil) en relación con las características del
protector, las condiciones de trabajo y del entorno.
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7.3.3. SEÑALIZACIÓN DE SEGURIDAD
La normativa española sobre señalización de seguridad se recoge en el
R.D. 485/1997 de 14 de abril. Ésta establece las disposiciones mínimas de
carácter general relativas a la señalización de seguridad y salud para:
- Atraer la atención de los implicados en el peligro.
- Dar a conocer el peligro con suficiente antelación
- Poner de manifiesto el peligro sin equívocos (interpretación única).
- Orientar sobre la conducta a seguir.
- Posibilidad real de cumplir lo indicado.
Las señales de seguridad vienen en función de los colores y las formas,
según se indica en la siguiente tabla:
FORMA
COLOR
SIGNIFICADO APLICACIÓN
FONDO CONTRASTE SÍMBOLO
TRIANGULAR AMARILLO NEGRO NEGRO ADVERTENCIA RIESGO Y OBSTÁCULO
CUADRADA O RECTANGULAR
ROJO BLANCO BLANCO PELIGROALARMA
EQUIPO LUCHA CONTRAINCENDIOS
VERDE BLANCO BLANCO
SALVAMENTO/AUXILIO
SALIDAS/PRIMEROSAUXILIOS
SEGURIDAD VUELTA A NORMALIDAD
REDONDA
BLANCO -ROJO BLANCO NEGRO
PROHIBICIÓN COMPORTAMIENTOPELIGROSO
PELIGROALARMA
DISPOSITIVO DESCONEXIÓNDE EMERGENCIA
AZUL BLANCO BLANCO OBLIGACIÓN OBLIGACIÓN UTILIZAREQUIPO INDIVIDUAL
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 132
7.3.4. PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS
La presencia del riesgo de incendio en los establecimientos industriales
determina la probabilidad de que se desencadenen incendios, generadores de
daños y pérdidas para las personas y los patrimonios, que afectan tanto a ellos
como a su entorno.
Todos los aparatos, equipos, sistemas y componentes de las
instalaciones de protección contra incendios de los establecimientos
industriales, así como el diseño, la ejecución, la puesta en funcionamiento y el
mantenimiento de sus instalaciones, cumplirán lo preceptuado en el
Reglamento de instalaciones de protección contra incendios, aprobado por el
Real Decreto 1942/1993, de 5 de noviembre, y en la Orden de 16 de abril de
1998, sobre normas de procedimiento y desarrollo de aquel.
Los instaladores y mantenedores de las instalaciones de protección
contra incendios, a que se refiere el apartado anterior, cumplirán los requisitos
que, para ellos, establece el Reglamento de instalaciones de protección contra
incendios, aprobado por el Real Decreto 1942/1993, de 5 de noviembre, y
disposiciones que lo complementan.
7.3.4.1. Sistemas automáticos de detección de incendio
Se instalarán sistemas automáticos de detección de incendios en los
sectores de incendio de los establecimientos industriales cuando en ellos se
desarrollen:
a) Actividades de producción, montaje, transformación, reparación u
otras distintas al almacenamiento si:
1.º Están ubicados en edificios de tipo A y su superficie total construida es de
300 m2 o superior.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 133
2.º Están ubicados en edificios de tipo B, su nivel de riesgo intrínseco es medio
y su superficie total construida es de 2.000 m2 o superior.
3.º Están ubicados en edificios de tipo B, su nivel de riesgo intrínseco es alto y
su superficie total construida es de 1.000 m2 o superior.
4.º Están ubicados en edificios de tipo C, su nivel de riesgo intrínseco es medio
y su superficie total construida es de 3.000 m2 o superior.
5.º Están ubicados en edificios de tipo C, su nivel de riesgo intrínseco es alto y
su superficie total construida es de 2.000 m2 o superior.
b) Actividades de almacenamiento si:
1.º Están ubicados en edificios de tipo A y su superficie total construida es de
150 m2 o superior.
2.º Están ubicados en edificios de tipo B, su nivel de riesgo intrínseco es medio
y su superficie total construida es de 1.000 m2 o superior.
3.º Están ubicados en edificios tipo B, su nivel de riesgo intrínseco es alto y su
superficie total construida es de 500 m2 o superior.
4.º Están ubicados en edificios de tipo C, su nivel de riesgo intrínseco es medio
y su superficie total construida es de 1.500 m2 o superior.
5.º Están ubicados en edificios de tipo C, su nivel de riesgo intrínseco es alto y
su superficie total construida es de 800 m2 o superior.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 134
7.3.4.2. Sistemas manuales de alarma de incendio
Se instalarán sistemas manuales de alarma de incendio en los sectores
de incendio de los establecimientos industriales cuando en ellos se desarrollen:
a) Actividades de producción, montaje, transformación, reparación u
otras distintas al almacenamiento, si:
1º Su superficie total construida es de 1.000 m2 o superior.
b) Actividades de almacenamiento, si:
1º Su superficie total construida es de 800 m2 o superior.
Cuando sea requerida la instalación de un sistema manual de alarma de
incendio, se situará, en todo caso, un pulsador junto a cada salida de
evacuación del sector de incendio, y la distancia máxima a recorrer desde
cualquier punto hasta alcanzar un pulsador no debe superar los 25 m.
7.3.4.3. Sistemas de comunicación de alarma
Se instalarán sistemas de comunicación de alarma en todos los sectores
de incendio de los establecimientos industriales, si la suma de la superficie
construida de todos los sectores de incendio del establecimiento industrial es
de10.000 m2 o superior.
La señal acústica transmitida por el sistema de comunicación de alarma
de incendio permitirá diferenciar si se trata de una alarma por "emergencia
parcial" o por "emergencia general", y será preferente el uso de un sistema de
megafonía.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 135
7.3.4.4. Sistemas de abastecimiento de agua contra incendios.
Se instalará un sistema de abastecimiento de agua contra incendios
("red de agua contra incendios"), si:
a) Lo exigen las disposiciones vigentes que regulan actividades
industriales sectoriales o específicas.
b) Cuando sea necesario para dar servicio, en las condiciones de
caudal, presión y reserva calculados, a uno o varios sistemas de lucha
contraincendios, tales como:
- Red de bocas de incendio equipadas (BIE).
- Red de hidrantes exteriores.
- Rociadores automáticos.
- Agua pulverizada.
- Espuma.
7.3.4.5. PREVENCIÓN Y CONTROL DE INCENDIO EN LA INDUSTRIA
QUÍMICA
Toda industria química debe tener presente en su seguridad alguno de
los aspectos relevantes que deben considerar en un programa de prevención y
control de riesgos de incendios, además de una guía técnica de auto
evaluación, que considera todos los aspectos sanitarios y ambientales:
A) Manejo seguro de materias primas, incorporando la capacitación de
su personal en control de incendios, almacenamiento adecuado de materias
primas o productos elaborados.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 136
B) Plan de emergencias operativo, en casos de incendios y la
coordinación con el cuerpo de bomberos. Este debe considerar algunos
aspectos básicos, tales como:
- Personas responsables del plan, tanto en el día como en lanoche.
- Teléfonos de emergencia y disponibilidad en caso deemergencias.
- La comunicación con bomberos debe ser expedita y deorientación.
- Las brigadas que forme la empresa, deben estar coordinadas conbomberos en casos de amagos y de incendios.
C) Evaluar el impacto que un eventual incendio, pueda provocar en la
comunidad y la posible participación de esta en caso de ser necesario.
PREVENCIÓN DE INCENDIOS
Es necesario tener presente para una eficaz prevención de incendios
saber:
- Poder identificar los posibles focos de incendios.
- Que o quienes pueden generar estos incendios o explosiones
(materiales o actividades).
- Investigar y seleccionar los métodos de prevención más adecuados que
se puedan implementar en la industria.
- Realizar capacitaciones continuas del personal para que puedan actuar
prontamente frente a un incendio y también puedan evitar una explosión.
- Desarrollar un conocimiento del uso ya sea de mangueras, extintores u
otros implementos.
- Una constante revisión, mantención de mangueras, extintores redes
húmedas o secas, etc.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 137
EMERGENCIAS
a) La instalación eléctrica debe estar certificada por un instalador autorizado.
b) Si existen instalaciones de gas, deben estar declaradas por un instalador
autorizado.
c) La cantidad y el tipo de extintores de incendios deben ser el adecuado a los
materiales y equipos existentes en la planta.
d) Todos los extintores deben estar ubicados en lugares de fácil acceso y
además señalizados.
e) Todos los trabajadores, deben estar capacitados en forma teórica y práctica
en el manejo de extintores.
f) Debe evaluar la existencia de redes húmedas o secas al interior de la planta
(o en su efecto estudiar la distancia a la que se encuentra el grifo más
cercano).
g) En caso de almacenar las materias primas o los productos elaborados en
pallets, deben demarcarse pasillos de circulación con líneas amarillas.
h) El almacenamiento no debe obstruir vías de ingreso y evacuación.
i) Los productos almacenados, deben estar a 0,5 m. mínimo, y distanciados de
muros perimetrales interiores.
j) El pasillo central, debe tener como mínimo 2,4 m de ancho.
k) El ancho mínimo de pasillos entre pilas debe ser de 1,2 m.
l) Se deben implementar sistemas de detección automática de incendio, en
caso de bodegas cuya superficie sea de más de 500 m2.
m) En caso de contar con rociadores automáticos, el producto almacenado
debe estar a una distancia mayor a 90 cm. de éstos.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 138
n) La resistencia al fuego de la construcción de las bodegas (muros, techos,
cercas), debe cumplir lo establecido en la Ordenanza General de Urbanismo y
Construcción, de acuerdo a su carga combustible.
ñ) En caso de existir una bodega pareada a una casa habitación, esta debe
tener obligatoriamente un muro cortafuego.
o) Altura máxima de almacenamiento en pallets debe ser de 3 m. o en su
efecto no sobrepasar los muros medianeros.
CONTROL DE INCENDIOS
Como una forma de unificar criterios y controlar eventuales emergencias
producidas por incendios en industrias químicas, y con el objeto de controlar
los incendios que pongan en riesgo tanto la salud de la población como la de
los trabajadores de su empresa, se deben implementar diversas estrategias
para disminuir y evitar los siniestros y otras situaciones que afecten la salud
laboral.
Por tales motivos para controlar los incendios toda industria química,
debido a los materiales que esta utiliza, debe contar con personal capacitado
para controlar un principio de incendio. Todos los empleadores deben formar a
sus trabajadores en materia de uso de equipos de extinción de incendios.
Todo trabajador debe tener conocimientos del uso de extintores
portátiles, es decir, conocimientos básicos acerca de cómo poder controlar la
ocurrencia de incendios y como utilizar los equipos extintores portátiles para
controlar un principio de incendio.
Una alternativa, en materia de Combate de Incendios Estructurales es,
en lo posible, contar con un grupo de profesionales especialistas en combate
de incendios.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 139
Todos los proyectos industriales deben considerar las instalaciones de
protección contra incendios cumpliendo estrictamente las consideraciones de
seguridad respecto al control de incidentes y siniestros originados por
incendios.
Considerando dentro de las actividades pertinentes, los siguientes
aspectos:
-Análisis de riesgos.
-Rigurosidad en el diseño de las instalaciones peligrosas.
-Diseños que previenen la ocurrencia de incendios.
-Determinación de cargas de incendio.
-Sistemas de detección y alarmas normalizados
-Procedimientos de operación normalizados
-Asistencia en preparación y entrenamiento de personal de emergencia.
-Peritajes de siniestros.
Debido a las distintas clases y tipos de fuego el estar preparado para su
control dependerá exclusivamente de la capacitación sobre todo en la empresa.
Es entonces necesario saber contra que sé está combatiendo, conocer los
agentes químicos y físicos involucrados, los tipos de combustibles y notificar a
los bomberos del tipo de materiales peligrosos que se tienen dentro de la
empresa.
7.3.5. RESGUARDO DE MAQUINARIAS
CONDICIONES GENERALES:
o Se protegerá todas las partes móviles de las máquinas, motores,
transmisiones, acoplamientos, etc., a menos que estén construidos o
colocados de tal manera que eviten que una persona u objeto entre en
contacto con ellos.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 140
o Cuando un empleado ordene maquinaria, partes de maquinaria u otros
equipos de trabajo, especificará en su orden que tales maquinarias,
partes o equipos, deberán estar provistos de todos los dispositivos de
seguridad requeridos por los Reglamentos de Seguridad, disponiéndose
que, para los casos donde sea imposible anticipar el tipo de dispositivo
requerido para operaciones especiales, pueda éste obtenerse de otras
fuentes.
o Los empleadores que instalen nueva maquinaria, partes de maquinarias
y otros equipos de trabajo y las personas o firmas encargadas de su
erección o instalación, se ocuparán de que todas las maquinarias, las
partes de maquinaria u otros equipos de trabajo instalados o exigidos
por ellos, estén colocados y protegidos de tal manera, que respondan a
las prescripciones de seguridad.
o Ninguna persona quitará o anulará los resguardos, aparatos de
seguridad o dispositivos de seguridad que, protejan una maquinaria o
una parte de la misma que sea peligrosa, excepto cuando la máquina
esté detenida, con el fin de efectuar reparaciones u operaciones de
mantenimiento, al término de las cuales se colocarán de inmediato
dichos resguardos, aparatos o dispositivos de seguridad.
o Los trabajadores darán cuenta inmediatamente de los defectos o
deficiencias que descubran en una máquina, resguardo, aparato o
dispositivo, a efecto de detener su funcionamiento y prohibir su uso,
hasta que se hayan hecho las reparaciones necesarias, debiéndose
colocar los avisos de prevención respectivos.
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CAPITULO 8: EL MANTENIMIENTO EN LA INDUSTRIAAZUCARERA
8.1. INTRODUCCIÓN
Una vez obtenida la unidad de depuración, se tendrán en cuenta los
aspectos generales de mantenimiento de todos los equipos que lo componen,
con el fin de obtener una correcta operación de los mismos, el alargamiento de
sus vidas y la minimización de las pérdidas y daños ocasionados por las
ineficiencias del mantenimiento.
El mantenimiento de la unidad de depuración comenzará antes de la
puesta en marcha del mismo, a través de una inspección y prueba de los
diferentes equipos e instalaciones que lo componen, emitiéndose un informe
fechado que indique dicha inspección. Una vez puesta en marcha la planta, el
mantenimiento se planificará atendiendo a los componentes correctivos,
preventivos y predictivos.
Hay que destacar que la rutina o ciclo de operación de una azucarera se
repite a lo largo del año, ésta se puede dividir en dos etapas:
-Período de intercampaña.
-Período de campaña.
En el período de campaña la industria azucarera tiene que estar a pleno
rendimiento. Este período es aquel en el que dura la recolección de la
remolacha. Mientras que en el período de intercampaña, la producción está
parada. Por lo que habrá que elaborar un plan de mantenimiento para ambos
períodos.
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8.2. TIPOS DE MANTENIMIENTO.
El programa de mantenimiento se elaborará en función de las siguientes
premisas:
- Los aspectos observados durante la puesta en marcha de la
planta y su posterior funcionamiento.
- Las recomendaciones de uso y mantenimiento ofrecidas por los
fabricantes de los distintos equipos e instalaciones que componen
el sistema.
Dicho programa de mantenimiento clasificará a los distintos trabajos de
mantenimiento en tres grupos bien definidos:
1. Mantenimiento Preventivo.
2. Mantenimiento Correctivo.
3. Mantenimiento Predictivo.
8.2.1. Mantenimiento Preventivo
El mantenimiento preventivo se define como la realización de ciertas
reparaciones y cambios de componentes o piezas, según intervalos de tiempo.
O según determinados criterios, prefijados, para tratar de reducir la posibilidad
de avería o pérdida de rendimiento de un equipo o instalación. Este tipo de
mantenimiento está totalmente planificado, pudiendo basarse en períodos fijos
de tiempo o en un número de operaciones de un determinado componente.
Se trata entonces de un mantenimiento programado, con el fin de reducir
al mínimo el número de paradas imprevistas de los equipos o instalaciones. El
éxito de este tipo de mantenimiento se apoya en elegir bien el período de la
inspección, de forma que no se lleguen a producir averías entre dichas
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 143
inspecciones, pero sin acortarlas mucho, ya que esto lo encarecería
considerablemente. Hay que buscar un equilibrio entre costos y efectividad
para lograr este fin.
8.2.2. Mantenimiento Correctivo
Éste consiste en reparar un equipo o pieza que ha sufrido una avería
aleatoria o inesperada con el fin de que siga operando correctamente.
El fin que debe perseguir el mantenimiento es el de disminuir el número
de trabajos “después de la avería” o imprevistos y aumentar el número de
trabajos planificados. Por lo que se intentará que el mantenimiento sea el
mínimo posible en la planta.
De este mantenimiento se elaborarán informes que reflejarán la
frecuencia de las averías en los distintos equipos, para elaborar planes
preventivos a fin de que disminuyan dichas averías.
8.2.3. Mantenimiento Predictivo
Consiste en el conocimiento del estado de una máquina o equipo por
medición periódica o continua de algún parámetro significativo. La intervención
de mantenimiento se condiciona a la detección precoz de los síntomas de las
averías.
El mantenimiento predictivo de averías es, por tanto, una metodología
que tiene como objeto asegurar el correcto funcionamiento de los equipos a
través de una vigilancia continuada de sus parámetros específicos de
funcionamiento sin necesidad de recurrir a desmontajes y revisiones
periódicas. Algunas de las técnicas de verificación que utiliza el mantenimiento
predictivo son las siguientes:
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 144
- Inspección visual.
- Inspección por líquidos penetrantes.
- Inspección por partículas magnéticas.
- Inspección por ultrasonidos.
- Inspección radiográfica.
- Análisis de las vibraciones.
- Estudio del lubricante.
- Análisis del espectro de corrientes.
- Termografías.
-
8.3. PROGRAMA DE MANTENIMIENTO
Para hacer el programa de mantenimiento hay que diferenciar si es para
el período de campaña o intercampaña. En el período de campaña, la
azucarera tiene que estar a pleno rendimiento y trabajar la maquinaria durante
24 horas, mientras que el resto del tiempo la producción está parada, siendo el
período de intercampaña, como ya se explicó anteriormente.
El período de campaña es aquel que dura la recogida de la remolacha.
En el sur de España se da del mes de junio a agosto. Es de duración tan corta
debido a que la remolacha no puede esperar en el campo, por lo que será
importante llevar a cabo un mantenimiento adecuado durante este período para
evitar al máximo los problemas que puedan surgir durante la producción y no
perjudicar la remolacha.
8.3.1. PROGRAMA DE MANTENIMIENTO EN PERÍODO DE INTERCAMPAÑA
Este período comienza cuando la industria deja de producir, por lo que
será muy importante llevar a cabo un mantenimiento adecuado durante este
período para evitar al máximo los problemas que puedan surgir durante la
producción.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 145
El objetivo del programa es definir procedimientos y objetivos. Para
desarrollar este programa habrá que partir de las siguientes premisas:
- Dimensionamiento de los fallos.
- Mano de obra cualificada.
- Stock de repuestos.
- Tener un administrador de área que defina actividades periódicas de
mantenimiento y evalúe los resultados.
- Inspecciones generales al equipamiento.
- Reuniones con el supervisor y encargados de mantenimiento para
analizar y controlar actividades del programa.
- Tiempo empleado en el mantenimiento.
De los tipos de mantenimientos que nombramos, en el período de
intercampaña se hará un mantenimiento preventivo. Este período a su vez se
puede subdividir en otros:
+ Cierre de Campaña:
En este período se finaliza la producción de azúcar, a los equipos se le
realiza un monitoreo general con el fin de revisar su estado e identificar los
elementos que necesiten futura reparación o cambio.
+ Período de Mantenimiento:
En este período se realiza una inspección minuciosa a los equipos que
se identificaron algún daño o avería durante el período de cierre de campaña.
Se les aplica un mantenimiento correctivo a aquellos que presentan un mayor
deterioro y se les realiza un respectivo mantenimiento preventivo a los demás.
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Aquellos equipos que no mostraron ningún fallo durante las técnicas de
análisis predictivo se consideran en buen estado y no se les mayor labor de
mantenimiento con el fin de reducir gastos.
Todo mantenimiento sigue un plan programado, el cual ha sido
elaborado para garantizar la mínima cantidad de fallos durante su período de
funcionamiento.
+ Período antes de Campaña:
En este período se realiza una verificación del estado en el que se dejó
el equipo después de haberle realizado su mantenimiento respectivo. Se ponen
a funcionar las máquinas y se comprueba su estado en operaciones de
arranques y paradas. Si se detectan fallos en este período se debe proseguir a
una reparación extraordinaria hasta alcanzar su correcto funcionamiento.
Una vez que a todos los equipos se les ha aprobado un buen
funcionamiento se consideran listos para empezar el período de campaña.
8.3.2. PROGRAMA DE INSPECCIÓN EN PERÍODO DE CAMPAÑA
Es el período en el que se lleva la transformación de la remolacha en
azúcar y sus derivados. Aquí toda la maquinaria de dicho proceso debe de
estar operando en óptimas condiciones con el fin de evitar paros innecesarios.
Para ello se aplican técnicas de mantenimiento predictivas, preventivas y
correctivas. Actualmente se busca que la mayoría de las actividades de
mantenimiento sean de carácter predictivo.
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CAPITULO 9: IMPACTO AMBIENTAL
9.1. INTRODUCCION
La producción azucarera a nivel español se realiza en grandes
instalaciones dependientes, en su mayoría, de grandes grupos multinacionales.
La producción de azúcar en la Unión Europea se encuentra muy
controlada en todas las fases de la producción. Cada país tiene una cuota de
producción, pudiendo penalizarse en caso de ser superada. La capacidad
productiva de los países es repartida entre las diversas empresas productoras,
las cuales determinan, junto con los productores de remolacha, las cuotas que
se aceptarán a cada uno de los agricultores.
La producción española se divide en dos zonas diferenciadas, la Centro-
Norte y la zona Sur.
Existen dos tipos de industrias productoras de azúcar; la primera tiene
como materia prima la remolacha azucarera, la segunda la caña de azúcar. En
Andalucía la industria más importante es la industria azucarera a partir de la
remolacha, por ello nos centraremos principalmente en este tipo de industrias.
Los principales problemas medioambientales son:
efluentes líquidos de los sistemas de transporte interno y de
enfriamiento.
aguas de procesos
atmosféricos debido a los gases de combustión, calderas y gases de
desecación de pulpa.
sólidos: lodos de depuradora, pulpa y embalajes.
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 148
9.2. IMPACTO MEDIOAMBIENTAL
9.2.1. SOBRE LA AGUAS
El impacto ambiental más importante de este grupo de industrias son los
efluentes líquidos. Existen cinco fuentes de aguas residuales en una fábrica de
azúcar:
El agua del canal de transporte, que se usa para lavar las remolachas y
transportarlas desde los silos hasta la planta de tratamiento.
El agua de proceso.
Residuo del proceso de depuración.
Agua de condensación de evaporadores y sistemas de vacío.
residuo del proceso de extracción de azúcar de las melazas.
Los principales parámetros usados para medir la contaminación son:
DBO5, sólidos totales y sólidos en suspensión. Otros parámetros son: el pH, la
temperatura, los sólidos volátiles y COD.
9.2.2. SOBRE LA ATMÓSFERA
La principal fuente de contaminación atmosférica son las calderas
necesarias para producir vapor. Las calderas pueden funcionar usando: gas
natural, gasoil, carbón o bagazo.
Los principales factores contaminantes son: COx, NOx, SOx, cenizas y
exceso de vapor.
El usar bagazo, residuo de la caña de azúcar, u otro tipo de residuos
producidos en la instalación, aunque es menos eficiente y produce más cenizas
que el gasoil, tiene algunas ventajas: producción de suficiente vapor,
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MEMORIA DESCRIPTIVA Página 149
eliminación de un residuo en la propia planta, bajo nivel de emisión de NOx y
SOx en relación a los combustibles fósiles y bajo coste.
9.2.3. SOBRE LOS SUELOS
El principal impacto que se produce sobre el suelo es debido a la
reutilización de las tierras decantadas y de los lodos de la depuración en la
agricultura.
Otros sólidos que deben eliminarse por vertido controlado a suelo, son
las cenizas de los quemadores y las pulpas que no pueden ser vendidas como
subproductos.
9.2.4. RELATIVOS A RUIDOS
La industria del azúcar tiene una serie de instalaciones en las que se
deben adoptar medidas correctoras debido a su potencial efecto sobre los
operarios y el medio ambiente circundante. Entre ellas destacamos: las cintas
trasportadoras de remolacha, cortadoras de remolacha y calderas.
9.2.5. POR EMBALAJES
La mayoría de las instalaciones de producción de azúcar no participan
en su posterior comercialización por lo que la incidencia de este aspecto es
menor que en otras industrias agroalimentarias.
Por otro lado, los envases empleados en la distribución comercial del
azúcar, son por lo general de papel, siendo fácilmente reciclables.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 150
9.2.6. IMPACTO SOBRE LAS CONDICIONES SANITARIAS
El Código Alimentario Español y demás legislación sanitaria regula
específicamente las sustancias y procesos que se pueden usar para fabricar
azúcar y los que específicamente no pueden usarse. También se regula los
aditivos y condiciones de almacenamiento del producto final.
9.3. MEDIDAS DE REDUCCIÓN DE IMPACTOS
9.3.1. TRATAMIENTOS DE VERTIDOS
Históricamente la industria azucarera a demando mucha agua, en la
actualidad se trata de reducir las necesidades al mínimo. Para reducir el
consumo de agua se trabaja en dos sentidos:
la reducción de uso del agua limitando en lo posible usos excesivos o
innecesarios.
buscando la recirculación de agua dentro de la industria.
Una vez se haya conseguido reducir el caudal de los vertidos producidos
por la industria, su tratamiento debe ser rentable.
El sistema para tratar los vertidos más usado es el de lagunaje,
mediante el uso de lagunas y aplicaciones a tierra se consiguen reducciones de
DBO del 50 a 95%.
También se ha usado la coagulación que puede ser completada usando
la sedimentación y/o filtrado biológico cuando se requiera una mayor
purificación.
Si se hace pasar el vertido por una balsa con poca profundidad y con un
tiempo de retención de un día, se eliminan prácticamente todos los sólidos en
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 151
suspensión, reduce la DBO en 63%, la alcalinidad se reduce el 69%, elimina
los nitratos en 100% y la amonia en 94%.
Otros métodos son:
absorción con serrín, coque calcinado, coque y escoria son efectivos en
la remoción de materia orgánica y azúcar encontrado en los vertidos.
lagunas aerobias seguidas de digestión anaerobia.
los vertidos alcalinos son tratados con CO2, precipitando como CACO3 el
cual es separado, posteriormente se completa la reducción del pH
añadiendo ácido. La fracción liquida restante se reduce fermentándolo
con levadura, el CO2 residual es usado en la precipitación anteriormente
comentada y el exceso de levadura se usa como forraje.
9.3.2. TRATAMIENTOS ATMOSFÉRICOS
Los sistemas para eliminar los gases y partículas hasta los niveles
legalmente admitidos son los separadores ciclónicos y los lavadores de gases.
9.3.3. TRATAMIENTOS DE SÓLIDOS
Los sólidos producidos: lodos, piedras, hojas y tierra, tienen fácil
reutilización en la agricultura dado que no tiene componentes peligrosos o
nocivos. En el caso de no poder reutilizarse en agricultura podría ser
almacenado en vertederos controlados sin ningún riesgo.
En cuanto a la pulpa seca, una vez deshidratada, puede almacenarse
para ser usada posteriormente en alimentación animal.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 152
9.3.4. TRATAMIENTOS DE EMBALAJES
Los embalajes producidos, papel y plástico pueden ser reciclados en
empresas específicas para ello. En el caso de no poder reciclarse puede
incinerarse fácilmente de forma controlada con poco impacto medioambiental.
9.4. CONCLUSIONES RESPECTO A LA SITUACIÓN DEL SECTOREN
ANDALUCÍA
9.4.1. RESPECTO A LAS AGUAS
Las instalaciones en Andalucía tienden hacia el consumo de agua cero.
En todas las industrias andaluzas se hace una segregación de los efluentes
internos que permiten elevar el porcentaje de efluentes reciclados.
El principal parámetro a tener en cuenta es el DQO (demanda química
de oxigeno).
Los principales efluentes a considerar en las instalaciones azucareras
andaluzas son:
agua condensad del evaporador
agua condensada barométrica del sistema de producción de vacío
agua de lavado y transporte
El agua condensada del evaporador tiene una concentración de 200 mg
de DQO/l, este efluente se enfría y es reciclado repetidas veces.
El proceso de cristalización de la sacarosa debe hacerse a poca
temperatura para evitar que se produzca caramelo. Para ello debe crearse el
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
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vacio. El vapor de agua producido en esta instalación se puede recuperar
totalmente mediante torres de refrigeración.
Las aguas de lavado y transporte son las que producen problemas
medioambientales principalmente. Estas aguas tienen una DQO de 7000 mg/l.
Los tratamientos a seguir son:
a) Lagunaje:
El lagunaje se realiza en balsas colocadas en serie. Las balsas tienen de
dos a tres metros de profundidad y, por tanto, en ellas se producen
simultáneamente los siguientes procesos:
anaeróbicos en profundidad
aeróbicos en superficie
decantación de sólidos (principalmente en la primera balsa)
evaporación
El lagunaje dura de siete a ocho meses con lo que se consigue eliminar
el 97% de la DQO alcanzando niveles que permiten que sea asumible el vertido
al río.
b) Digestor anaerobio y digestor aerobio:
Si no se dispone de suficiente superficie para almacenar los vertidos de
todo el año, las industrias utilizan sistemas que reducen el tiempo de retención
hidráulico. El sistema más extendido es instalar un digestor anaerobio,
completándose el tratamiento con un tanque aeróbico y un clarificador final.
En Andalucía todas las instalaciones presentan unos niveles de vertidos
adecuados a la legislación vigente.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 154
9.4.2. RESPECTO A LAS EMISIONES ATMOSFÉRICAS
A nivel de la industria azucarera andaluza las emisiones atmosféricas
principales son los humos de calderas y los humos de secadero de pulpa.
Las calderas de las instalaciones andaluzas actualmente funcionan con
fueloil emitiendo principalmente partículas y SOx. Será necesario, cuando se
supere los niveles admisibles, disponer de lavaderos de gas o de ciclones para
reducir los impactos.
Otra opción es la sustitución de este combustible por un combustible
menos contaminante como el gas natural.
La pulpa para poder conservarse de forma adecuada hasta su consumo
por los animales requiere ser deshidratada. Los secaderos de pulpa producen
los gases de caldera antes mencionados y partículas suspendidas.
Las emisiones, tanto en el caso de las calderas como de los secaderos,
se reducen hasta los niveles admisibles mediante el uso de ciclones o
multiciclones.
9.4.3. RESPECTO A LOS RESIDUOS, OLORES Y RUIDOS
Los olores son producidos en las balsas de almacenamiento de los
efluentes de lavado y transporte, loa cuales, al tener alta demanda de oxígeno,
entran con facilidad en condiciones anaerobias, liberando oleros molestos.
La solución más adecuada es situar la instalación lejos de los núcleos
habitado. La mayoría de las instalaciones cumplieron con este requisito cuando
iniciaron la actividad, pero en la actualidad, la recalificación de terrenos ha
acercado las zonas habitadas. En estos casos, la realización de una digestión
anaerobia elimina el problema.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 155
Los residuos como la pulpa se utilizan en alimentación animal.
Las tierras decantadas y las espumas de carbonatación, se utilizan como
abono. La segunda es especialmente indicada para las tierras ácidas, dado
que, al contener caliza y materia orgánica, mejor las propiedades del suelo
ácido. Si el suelo es básico se puede emplear en la regeneración paisajística
de antiguas canteras.
Los ruidos son medidos anualmente por empresas colaboradoras de la
Administración. En los puntos que se detecta maquinaria que produce ruidos
por encima de los niveles permitidos, se compartimentaliza y aísla. Si aun así
sigue superándose los niveles permitidos se intenta utilizar esa maquinaria a
las horas del día en que hay mayor nivel de ruido ambiental, evitando utilizar la
maquinaria por la noche.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 156
CAPITULO 10: SUBPRODUCTOS DE AZUCARERA
10.1. MELAZA
Del proceso de extracción del azúcar también se obtiene la melaza, la
principal materia prima para la fabricación de alcohol, ácido cítrico, levadura
para panificación y pienso para ganado.
Durante los últimos años se vienen utilizando las melazas como
ingrediente en la fabricación de piensos compuestos para el ganado,
habiéndose experimentado un importante incremento en el consumo de
melazas en alimentación animal en todas las partes del mundo, por sus
propiedades físicas y su valor nutritivo.
Actualmente aproximadamente entre el 60% y el 70% del comercio
mundial de melaza se destina a alimentación animal.
Por lo que respecta a España, se ha producido un importante incremento
del consumo durante los últimos cinco años, pero su importancia dentro de la
formulación de piensos está todavía bastante por debajo de los niveles medios
de inclusión del resto de países de la U.E. y de otros países con una tecnología
de alto nivel en lo que se refiere a la fabricación de piensos compuestos y a la
alimentación animal en general.
La melaza es un líquido denso y negruzco constituido por el residuo que
permanece en las cubas después de la extracción de la mayor parte de los
azúcares por cristalización y centrifugación. En el caso de la remolacha, el
rendimiento del proceso es de 4 kg de melaza por cada 100 kg. La mayor parte
de la melaza de remolacha presente en el mercado es de origen nacional.
Las melazas suelen añadirse en dosis limitadas a la dieta para
incrementar su palatabilidad. Además reducen las pérdidas por polvo y mejoran
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el rendimiento de la granuladora. Además, pueden utilizarse (como agente
palatable y aglomerante) en bloques de correctores a libre disposición del
ganado extensivo.
10.2. PULPA DE REMOLACHA
10.2.1. LA PULPA COMO ALIMENTO
A partir de la remolacha se extrae la pulpa que, tras ser sometida a un
proceso de prensado, secado y granulado, se comercializa como pienso para
ganado.
Constituida por unos filamentos estrechos y largos de remolacha
obtenidos tras la extracción del azúcar mediante agua y a los que se les elimina
el exceso de líquido por presión mecánica.
Una vez prensada alcanza un contenido en materia seca superior al
27%, que puede consumirse como producto fresco o bien conservarse ensilada
durante meses.
Se puede usar como alimentación animal, estimulación de la producción
de leche de vaca, oveja y cabras y como confort intestinal en cerdas en
gestación.
Presenta numerosos beneficios como:
Nutricionales:
Más sabroso y jugoso que otras alternativas.
Digestibilidad de fibra elevada (75%).
Digestibilidad de la materia orgánica elevada (85%).
Estabilidad en la composición.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
MEMORIA DESCRIPTIVA Página 158
Medioambientales:
Producto sostenible con cero emisiones de CO2 en su sistema secado.
Efectos galactogénicos:
Favorece el contenido en ácidos grasos volátiles (AGV) en la leche.
10.2.2. PULPA DE REMOLACHA COMO INGREDIENTE DE PLÁSTICOS.
Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus
colaboradores universitarios han desarrollado un plástico biodegradable que se
puede usar en los envases desechables para comidas. El plástico, llamado un
termoplástico, se ablanda al calentarse.
Para hacer el termoplástico, los científicos mezclaron la pulpa de la
remolacha azucarera, la cual es el residuo que se queda después de la
extracción del azúcar, con un polímero biodegradable. El resultado es un
compuesto termoplástico que retiene propiedades mecánicas semejantes a las
de poliesterino y polipropileno, los cuales se usan para hacer los envases
blancos y esponjosos para comidas.
El procesamiento de las remolachas azucareras produce toneladas de
pulpa cada año. Descubrir usos rentables para esta pulpa es crítico para la
viabilidad económica a largo plazo del sector de la remolacha azucarera.
Científicos que trabajan en el Centro de Investigación de la Región
Orientalmantenido por el ARS en Pensilvania, y sus colegas han descubierto
una variedad de nuevos usos para la pulpa. ARS es la agencia principal de
investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.
Estos científicos han desarrollado un termoplástico a base de la pulpa de
la remolacha azucarera y un polímero biodegradable llamado el ácido
poliláctico (PLA por sus siglas en inglés).
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
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El PLA es un polímero disponible comercialmente y derivado de los
azucares del maíz, la remolacha azucarera, el césped Panicumvirgatum y otras
plantas.
Los investigadores demostraron que se puede producir un termoplástico
biodegradable mezclando hasta el 50 por ciento de la pulpa de la remolacha
azucarera y el PLA. Estos termoplásticos son semejantes a los compuestos a
base de los productos petroquímicos ahora usados para hacer los envases
desechables para comidas. El nuevo termoplástico puede competir en términos
de costos con los plásticos a base de los productos petroquímicos, según los
científicos.
10.3. RABIHOJAS
Rabihojas es un producto para alimentación del ganado, a base de las
raíces y las hojas de la remolacha, que aporta hidratos de carbono y pectinas.
10.4. TIERRA VEGETAL
La remolacha trae con ella tierra vegetal y es aprovechada como
sustrato de cultivo fértil así como piedras utilizadas para la regeneración
paisajística y la construcción.
Esa tierra procede de la capa superior de suelocultivado, procesado y
seleccionado.
Esta tierra puede aplicarse en la capa superior del suelo o bien
mezclarse con ella; lo que proporciona un medio de cultivo ideal para llevar a
cabo:
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• Siembra y mantenimiento de césped deportivo, paisajismo y jardinería.
• Cultivos hortícolas, plantaciones de árboles y arbustos.
• Regeneración de suelos pobres y degradados.
Gracias a su contenido enmateria orgánica, microorganismos y
nutrientes naturales y al estar libre de gravilla y contaminantes, permite:
Mejora la capa original del suelo, tanto en su estructura como en su
fertilidad.
Aumenta la disponibilidad de nutrientes en el suelo y la capacidad de
retención deagua.
Aporta materia orgánica, nutrientes y oligoelementos esenciales en
forma asimilable.
10.5. CARBOCAL Y CARBOCAL PLUS
El Carbocal es un fertilizante ecológico que mejora la calidad del suelo y
la nutrición de las plantas.
El Carbocal Plus es un producto específico para el cultivo del champiñón
que mejora la estructura de la cobertura y aumenta la calidad y producción de
este.
El Carbocal es el resultado del proceso de separación de los “no
azúcares” del jugo azucarado extraído de la remolacha azucarera, por lo que
contiene elementos bioestimulantes.
El 80% es carbonato cálcico, destacando por su contenido en materia
orgánica y en elementos fertilizantes como fósforo y magnesio, que se
encuentran en forma asimilable por los cultivos.
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Composición (sobre materia seca).
-CaO>27,00(%)
-CaCO3 >54,00(%)
-N 0,35(%)
-MgO 1,20(%)
-P2O5 1,15(%)
-K2O 0,20(%)
-Materia Orgánica >7,50(%)
-Granulometría: 98,00(%) de las partículas< 0,02 mm.
El Carbocal:
- Aporta calcio.- Alto nivel de micronización (0,02 mm).- Aporta magnesio (relación 10/1 Ca/Mg).- Mejora la estructura del suelo.- Mantiene y mejora la Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC).- Mejora la lixiviación, el drenaje y la aireación, tanto en suelos ácidos
como básicos.- Aporta materia orgánica.- Corrector de la salinidad de suelos procedente del sodio a pH alcalino.- Impide pérdidas de suelo por erosión y mantiene la estructura del
complejo arcillo-húmico.- Aporta NPK, como única fuente y disminuye la dosis de abonados
tradicionales.- Corrector de pH.- Favorece la actividad fortificante de las plantas.- Aporta ácidos orgánicos con características bioestimulantes.- Reduce algunas enfermedades criptogámicas (A.cochlioides,
Plasmodiaphorabrassicae…).
Las características de los suelos marcarán la forma más adecuada del
uso del producto, las dosis por hectárea y los resultados esperados tras su
aplicación.
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CAPITULO 11: LA ENERGÍA EN AZUCARERA
11.1. ENERGÍA CONSUMIDA EN UNA AZUCARERA
En general, una azucarera consume su energía (como fuente calorífica o
como fuerza motriz) únicamente bajo forma de combustibles utilizados en las
calderas, en el horno de cal o en el secadero de pulpas cuando esta está
asociado a la azucarera. La mayoría de las veces, en efecto, la azucarera
produce ella misma la energía eléctrica que le abastece la fuerza motriz que
necesita y, si está unida a la red eléctrica exterior, es normalmente por razones
de segu8ridad y para la alimentación en energía fuera de la campaña
azucarera.
El consumo total de energía (medidas en termias: 1 termia = 1.162 kWh)
para una azucarera tipo, puede expresarse, a groso modo, por tonelada de
remolacha, como:
Azucarera: Calderas...............280 termias
Horno de cal..........20 termias
Secadero: Horno secadero...138 termias
Esta energía consumida puede repartirse como:
Combustible para calderas. La central térmica de la azucarera, que
recibe agua caliente que proviene de una parte de los condensados de
fabricación, tiene como fin producir el vapor requerido por laos diferentes
consumidores de la azucarera. El vapor producido así es utilizado, una
parte, para producir la energía eléctrica requerida y, otra parte, para
efectuar los diversos recalentamientos necesarios para el proceso de
fabricación. En general, la totalidad del vapor es producido a alta
presión. En cambio, en algunos casos, una parte del vapor es producido
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a baja presión para ser utilizado directamente para calentamientos
diversos (tanques, edificios, etc.).
Combustible para el horno de cal. Este combustible permite efectuar la
disociación de las piedras calizas en CaO y CO2. Esta energía
consumida puede recuperarse durante la depuración del jugo, donde se
efectúa la reacción inversa a la disociación.
Combustible para el secadero. El valor, por tonelada de remolacha,
depende de la cantidad de pellets producidos y del grado de prensado.
11.2. IMPORTANCIA DE LA ENERGIA EN LOS COSTES DE PRODUCCIÓN
Para comprender la importancia de la posición "energía" en el coste de
producción del azúcar o de las pulpas secas, es preciso comparar la relación
entre el valor de la energía utilizada y el costo global de producción de cada
uno de estos productos.
Para llevar a cabo esta estimación se ha tomado como referencia el
coste en francos belgas para el año 1.983. Como cantidad de azúcar y pulpa
seca producida se ha tomado un valor promedio valido para el conjunto de la
Europa occidental.
Esto nos permite comprobar que el consumo energético en la obtención
del azúcar supone un 20 % del valor añadido, mientras que el 50 % supone el
del secadero.
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CAPITULO 12: FICHAS INTERNACIONALES DE SEGURIDADQUÍMICA
Las fichas internacionales de seguridad química (ICSC, International
Chemical Safety Cards) son hojas informativas que recopilan de forma clara y
concisa la información esencial en materia de seguridad y salud en la
utilización de productos químicos.
El objetivo principal de las Fichas es promover el uso seguro de los
productos químicos en el lugar de trabajo y los destinatarios principales son por
lo tanto los trabajadores.
El proyecto ICSC es una actividad conjunta de la Organización Mundial
de la Salud (OMS) y la Oficina Internacional de Trabajo (OIT), con la
cooperación de la Comisión Europea (Ref. D22).
INFORMACIÓN QUE CONTIENEN
Identificación del producto químico
Peligros de incendio y explosión
Toxicidad aguda
Medidas en caso de derrames y fugas, y reglas de almacenamiento y
envasado
Medidas de prevención
Lucha contra incendios
Primeros auxilios
Clasificación y etiquetado
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A continuación se recogen las fichas de seguridad de los principales
productos que nos encontramos:
o Carbonato de calcio
o Oxido de calcio
o Dióxido de carbono
o Sacarosa
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 174
II: CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS
CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN AL DISEÑO DE EQUIPOS
A continuación vamos a realizar el diseño de los principales equipos que
componen la etapa de depuración calco-carbónica en el proceso de obtención
del azúcar de remolacha.
Los equipos que vamos a diseñar son:
Depósitos de pre-encalado y encalado
Depósitos de carbonatación de primera y segunda
Filtros de primera y segunda
Intercambiadores de calor
Horno de cal
A demás de estos equipos, también diseñaremos el sistema de tuberías
y bombas.
Para poder realizar el diseño de las diferentes unidades debemos
conocer una serie de variables y parámetros como son: presión y temperatura
de operación, presión y temperatura de diseño, material de construcción,
propiedades físicas y químicas de las sustancias con las que trabajamos
(densidad, viscosidad,...) etc.
TEMPERATURA Y PRESIÓN DE OPERACIÓN
La temperatura y presión de operación son los valores de la presión y la
temperatura para las condiciones en que se piensa se estará funcionando
durante la mayor parte del tiempo.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 175
Los valores de presión y temperatura conjuntamente considerados, para
las condiciones de operación nunca impondrán al material un esfuerzo mayor
que el que le impongan dichos valores para las condiciones de diseño.
PRESION DE DISEÑO (P)
Esta presión debe ser en todo caso mayor a la máxima de operación o
servicio. Su valor se puede fijar como el mayor de:
- P ≥ 1,1 x Presión máxima de operación (Kg/cm2)
- P ≥ Presión máxima de operación + 2 Kg/cm2
- P ≥ 3,5 Kg/cm2
TEMPERATURA DE DISEÑO (T)
Debe ser superior a la máxima que se produzca durante la operación. Es
habitual tomar el valor:
- T = Máxima Temperatura de operación + 20 ºC
MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
Como material de construcción hemos elegido un acero inoxidable
austenítico AISI 304. En el Anexo I podemos ver una descripción más detallada
de sus propiedades y características.
VISCOSIDA Y DENSIDAD DE LAS DISOLUCIONES AZUCARADAS
Las propiedades físicas como la viscosidad y la densidad de las
disoluciones azucaradas se encuentran tabuladas en diferentes fuentes
bibliográficas. En el Anexo II y III podemos encontrar las tablas usadas en este
proyecto.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 176
CALOR ESPECÍFICO
El calor específico aproximado de las disoluciones azucaradas se puede
obtener de la siguiente expresión (Ref. L2):
= 1 − 0,0056 ∙ESPESOR MÍNIMO PRÁCTICO DE PARED
Existirá un espesor mínimo de pared requerido para garantizar que
cualquier recipiente es suficientemente rígido para soportar su propio peso, y
cualquier carga adicional. El código ASME BPV Sec. VIII D.1 especifica un
espesor mínimo de pared de 1/16 in (1,5 mm) sin incluir la corrosión permisible,
e independientemente de las dimensiones del recipiente y material de
construcción. Como guía general el espesor de pared de cualquier recipiente
no debe ser menor que los valores dados (Anexo VII), que incluyen una
corrosión permisible de 2 mm.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 177
CAPITULO 2: BALANCES AL SISTEMA
2.1. INTRODUCCIÓN
Para poder realizar el diseño de los equipos que componen la etapa de
depuración calco-carbónica, en necesario realizar en primer lugar los balances
de materia y energía al sistema.
Con estos balances obtendremos los datos de las distintas corrientes
que intervienen en el sistema y que necesitaremos para el posterior diseño de
los diferentes equipos que lo componen.
Las diferentes corrientes del sistema quedan reflejadas en los siguientes
diagramas de flujo:
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 178
2.1.1. DIAGRAMA DE FLUJO GENERAL DEL PROCESO
REMOLACHA
Cosetas (F)
DESCARGALAVADO
TROCEADO
EXTRACCIÓN PRENSADO DELA PULPA
Pulpa agotada (R)
Agua (W2)(W2) PULPA
PRENSADA (Rp)
DEPURACIÓN
Jugo de difusión (J)
ESPUMAS (E)HORNO DECAL
PIEDRACALIZA
COQUE
CO2
CaO
EVAPORACIÓNY COCIMIENTO
Jugo ante-evaporación (A)
CRISTALIZACIÓN
Masa cocida
AZUCAR (S)
Centrifugacióny secado
CALDERA DEVAPOR
COMBUSTIBLE
Vapor (V)
Vapor otrosusos (V2)
Agua (W1)
MELAZAS (M)
V3
V1
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2.1.2. DIAGRAMA DE FLUJO DE LA ETAPA DE DEPURACIÓN
PREENCALADO ENCALADO
1º CARBONATACION
2º CARBONATACION
1º FILTRACION
2º FILTRACION
EVAPORACION
PREPARACIONDE LA LECHADADE CAL
HORNODE CAL
AGUALechada
CaO
CO2
COQUE
PIEDRACALIZA
Jugo dedifusión
ESPUMAS 1º
ESPUMAS 2º
Jugo turbio 1º
Jugo turbio 2º
Jugo limpio1º
Jugo limpio2º
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2.2. BALANCES DE MATERIA
2.2.1. BALANCE GLOBAL DE MATERIA
A continuación realizaremos el balance de materia global a cada una de
las diferentes etapas que componen el proceso de obtención de azúcar.
De forma simplificada estas etapas son:
EXTRACCIÓN
DEPURACIÓN
EVAPORACIÓN
CRISTALIZACIÓN
Para realizar los balances conocemos el caudal de remolacha/cosetas a
tratar, igual a 225 tm/h (225000 Kg/h) y el brix y pureza de las diferentes
corrientes, lo que se corresponde con una composición en agua, azúcar y no-
azúcar de cada corriente (Ref. D1).
Estos valores son:
Corriente ºBrix Pureza (%) Azúcar (%) No-azúcar (%) Agua (%)
Jugo difusión 16 85 13,6 2,4 84
Pulpa
agotada6 - 2 4 94
Jugo ante-
evapoaración15 91 13,65 1.35 85
Jarabe 65 90 58,5 6,5 35
Melazas 80 48 46,4 33,6 20
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 181
Grado Brix.─ Es la materia seca contenida en 100 gramos de producto.
Es decir, que una solución de 25 ºBrix contiene 25 g materia seca por cada100
g de solución. Dicho de otro modo, en 100 g de solución hay 25 g de materia
seca y 75 g de agua (Ref. L2).
Pureza.─ Es el tanto por ciento de azúcar que contiene la materia seca.
La materia seca de todo producto azucarado podemos considerarla compuesta
de una parte de azúcar (sacarosa); y el resto, que no es sacarosay que se
denomina normalmente no-azúcar (Ref. L2).
2.2.1.1. BALANCE DE MATERIA A LA ETAPA DE EXTRACCIÓN
El diagrama de flujo simplificado para esta etapa es:
En donde:
F: es el caudal de alimentación de cosetas; fijado en 225 tm/h. La
composición media de la remolacha se puede considerar de: 75% agua,
17,5% azúcar y 7,5% no-azúcar (Ver apartado 2.4.)
J: es el caudal de jugo de difusión en tm/h
W: es el caudal de agua para la difusión en tm/h
R: es el caudal de pulpa agotada en tm/h
Cada corriente tendrá una composición de agua (Xw), azúcar (Xa) y no-
azúcar (Xna). Los valores de estas composiciones para cada corriente medidas
en porcentajes son (Ref. L2, D2):
F
WJ
R
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 182
F J W R
AGUA 75 84 100 94
AZÚCAR 17,5 13,6 0 2
NO-AZÚCAR 7,5 2,4 0 4
Centrándonos en esta etapa podemos realizar un balance de materia
global y un balance de materia a cada componente; azúcar y no-azúcar. Nos
queda entonces:
Balance global: + = +Balance al azúcar:(Xa) ∗ (Xa) ∗ W = (Xa) ∗ J + (Xa) ∗ RBalance al no-azúcar:(Xna) ∗ F + (Xna) ∗ W = (Xna) ∗ J + (Xna) ∗ R
Sustituyendo los valores conocidos nos queda:225 +W = J + R0,175 × 225 + 0 ×W = 0,136 × J + 0,02 × R0,075 × 225 + 0 ×W = 0,024 × J + 0,04 × RResolvemos el sistema:
J = 249,49 tm/hR = 272,25 tm/hW = 296,74 t
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 183
2.2.1.2. BALANCE DE MATERIA A LA ETAPA DE PRENSADO DE PULPA
El diagrama de flujo simplificado para esta etapa es:
En donde:
R: es el caudal de pulpa agotada en tm/h
Rp: es el caudal de pulpa prensada en tm/h
W2: es el caudal de agua en tm/h que es aprovechada para la
extracción
En esta etapa lo que hacemos es eliminar el agua de la pulpa agotada,
consiguiendo pasar de un 6% de materia seca en la pulpa agotado a un 25%
de materia seca en la pulpa prensada (Ref. D1).
Teniendo esto en cuenta podemos escribir, ya que la cantidad de
materia seca no ha variado; que:0,06 ∗ = 0,25 ∗Siendo R = 272,25 tm/h nos queda que: Rp= 65,34 tm/h
El caudal de agua recuperado es:
W2 = R – Rp de manera que: W2 = 206,91 tm/h
Del diagrama de flujo global del proceso, sabemos que:
W = W1 + W2 de manera que: W1 = 89,83 tm/h
R Rp
W2
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2.2.1.3. BALANCE DE MATERIA A LA ETAPA DE PURIFICACION
El diagrama de flujo simplificado es:
Calculo de la corriente de espumas "E":
Según (Ref. L2) se admite que por cada parte de CaO se obtienen
cuatro partes de espumas. Y que por cada 100 kg de remolacha se necesitan 3
kg de CaO. Por lo tanto 100 kg de remolacha producen 12 kg de espumas. De
manera que:
225 tmh de remolacha ∗ 12 kg espumas100 kg remolachaProducen E = 27 tm/h.
Consumo de CaO:
Como una parte de CaO produce cuatro partes de espumas, entonces:
CaO = E4Obtenemos que: CaO = 6,75 tm/h.
Teniendo en cuenta la reacción que se da en el horno (Ref. L2):
1kg CaCO3 + 435 Kcal <==> 0,56kg CaO + 0,44kg CO2
J
A
E
CaO CO2
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 185
6,75 tmh de CaO ∗ 1 kg CaCO0,56 kg CaOCorresponden con 12,05 tm/h CaCO3
Si admitimos que usamos una piedra caliza con un 97% de CaCO3,
necesitamos:
toneladas de piedra caliza = toneladas de CaCO0,97Se obtienen 12,42tm/h de piedra caliza.
El coque necesario es aproximadamente el 10 por 100 del peso de la
piedra caliza que se carga en el horno, por lo que (Ref. L3): coque = 1,24 tm/h.
Consumo de CO2:
De la reacción sabemos que 0,56 kg de CaO se corresponden con 0,44
kg de CO2 por lo que:
6,75 tmh de CaO ∗ 0,44 kg CO0,56 kg CaOSe corresponden con 5,30 tm/h de CO2.
Calculo del jugo de ante-evaporación "A":
Del diagrama simplificado sabemos que:J + CO + CaO = A + EA = 234,54 tm/h
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2.2.1.4. BALANCE DE MATERIA A LA ETAPA DE EVAPORACIÓN
El diagrama de flujo simplificado para esta etapa es:
Siendo:
G: el caudal en tm/h de jarabe.
V1: el caudal en tm/h de agua evaporada.
Según (Ref. D1) el jarabe que sale de evaporación "G" tiene 65 ºBrix y
90% de pureza, que se corresponden con una composición del 35% de agua,
58,5% de azúcar y 6,5% de no-azúcar.
Realizando un balance al sistema tenemos que:
Balance al azúcar:(Xa) ∗ = (Xa) ∗ G + (Xa) ∗0,1365 ∗ 234,54 = 0,584 ∗ GObteniéndose un valor de G = 54,73 tm/h
Balance global: = G +234,54 = 54,73 +De igual manera se obtiene que V1 = 179,81 tm/h
Del diagrama de flujo general sabemos que:
AG
V1
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 187
V = V +WDando u valor de V2 = 89,98 tm/h, siendo este un vapor para otros usos.
2.2.1.5. BALANCE DE MATERIA AL CRISTALIZADOR
El diagrama de flujo simplificado es:
Según (Ref. D1) la corriente "M" (melazas) tiene 80 ºBrix y un 58% de
pureza, que se corresponde con un 20% de agua, un 46,4% de azúcar y un
33,6% de no-azúcar. Consideraremos que "V3" solo se compone de agua y que
"S" solo es azúcar. Hacemos los correspondientes balances:
Balance al no-azúcar:(Xna) ∗ G = (Xna) ∗ S + (Xna) ∗ V + (Xna) ∗ M54,73 ∗ 0,065 = 0,336 ∗ MEl resultado es M = 10,59 tm/h
Balance al azúcar:(Xa) ∗ = (Xa) ∗ S + (Xa) ∗ + ( ) ∗54,73 ∗ 0,585 = S+= +10,59 ∗ 0,464De donde obtenemos S = 27,10 tm/h
G V3
M
S
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Balance global: G = S +M+ VDespejando obtenemos V3 = 17,04 tm/h
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En la tabla siguiente se resumen los caudales y composiciones de las
diferentes corrientes.
Corriente Caudal (t/h) Agua (%) Azúcar (%) No-azúcar (%)
F (cosetas) 225 75 17,5 7,5
J (jugo difusión) 249,49 84 13,6 2,4
W (agua
difusión)296,74 0 0 100
R (pulpa
agotada)272,25 94 2 4
Rp (pulpa
prensada)65,34 - - -
W2 203,91 0 0 100
W1 89,83 0 0 100
E (espumas) 27 82,5 7,1 10,4
CaO 6,75 - - -
CaCO3 12,05 - - -
Piedra caliza 12,42 - - -
Coque 1,24 - - -
CO2 5,30 - - -
A (jugo ante-
evap.)234,54 85 13,65 1,35
G (jarabe) 54,73 35 58,5 6,5
V1 179,81 0 0 100
V2 89,98 0 0 100
M (melaza) 10,59 20 46,4 33,6
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2.2.2. BALANCE PARCIAL DE MATERIA
A continuación realizaremos los balances de materia a cada una de las
unidades que componen la etapa de depuración.
Las unidades que vamos a considerar son:
Pre-encalado
Encalado
1º Carbonatación
1º Filtración
2º Carbonatación
2º Filtración
2.2.2.1. BALANCE DE MATERIA A LA UNIDAD DE PRE-ENCALADO
Un esquema simplificado para esta etapa es:
Siendo:
J: el caudal de jugo de difusión (tm/h)
LP: el caudal de lechada de cal empleado en el pre-encalado
(tm/h)
P: el caudal de jugo pre-encalado (tm/h)
Lo primero que debemos hacer es calcular la cantidad de lechada de cal
que debemos preparar.
J
LP
P
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 191
Calculo de la lechada de cal
Según el balance de materia global empleamos 6,75 tm/h de CaO.
En la bibliografía (Ref. L2) encontramos, que lo normal es emplear
lechadas de cal de 20 ºBe (Baumé). Para esta concentración, 100 g de
lechada contienen 17,72 g de CaO y 82,28 g de agua.
ℎ = 100 ℎ ∗ 6,75 /ℎ17,72Cantidad de lechada = 38,09tm/h
Para disoluciones más densas que el agua, podemos calcular la
densidad de la disolución en función de los grados Baumé como (Ref. D3):
= 145145 − ºPor lo que 20 ºBe se corresponde con una densidad de 1,16 g/cm3.
El volumen de lechada que necesitamos es de 32.836 l/h
De las 38,09tm/h de lechada, el 82,28% es de agua; es decir que:
Agua para la lechada = 31,34 tm/h
Como hemos calculado necesitamos 38,09tm/h de lechada, sin embargo
esta es la cantidad total que necesitamos. Debemos calcular que cantidad se
emplea en el pre-encalado y cantidad se usa para el encalado.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 192
Según la bibliografía (Ref.L2) para un pre-encalado óptimo debe
emplearse una parte de lechada por cada 100 partes de jugo. Es decir, que en
el pre-encalado se emplea una cantidad de lechada igual al 1% del jugo de
difusión; esto es:
Lechada de cal para pre-encalado (LP) = 2,49 tm/h
El resto de lechada se emplea en el encalado:
Lechada para encalado (LE) = 35,6 tm/h
Ya podemos calcular el caudal de jugo pre-encalado como:
= +Caudal de jugo pre-encalado (P) = 251,98 t/h
2.2.2.2. BALANCE DE MATERIA A LA UNIDAD DE ENCALADO
Como la cantidad de lechada empleada en el encalado se calculó antes,
podemos calcular P1 como:
1 = +Caudal de jugo encalado (P1) = 287,58tm/h
P1
LE
P
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 193
2.2.2.3. BALANCE DE MATERIA ALA UNIDAD DE 1º CARBONATACIÓN
El esquema simplificado para esta etapa es:
Donde:
P1: caudal de jugo encalado
C1: caudal de CO2 para la 1º carbonatación
T1: caudal de jugo carbonatado de primera (jugo turbio de
primera)
Conocemos el caudal de jugo encalado "P1", debemos calcular el caudal
de CO2 que necesitamos para la primera carbonatación.
Calculo del caudal de CO2
Según la bibliografía (Ref. L2) debemos añadir CO2 hasta reducir la
alcalinidad del jugo a 1 g de CaO por litro de jugo.
Sabemos que P1= 287,58tm/h
Si admitimos que la densidad del jugo encalado es aproximadamente
igual a la del jugo de difusión, cuya densidad es de 1,06346 g/ml (1,06346 kg/l)
(Anexo II) tenemos que:
Caudal volumétrico del jugo encalado es 270.434,46 l/h
P1
C1T1
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 194
Como la alcalinidad final ha de ser de 1g de CaO por litro de jugo,
tenemos que al final quedan libre en el jugo 270.434,46 g de CaO (270,43 kg
de CaO). Según el balance global de materia son necesarios 6,75 tm de CaO.
La diferencia será lo que ha reaccionado con el CO2.
Reaccionan con el CO2 6.479,57 kg de CaO.
Teniendo en cuenta la reacción (Ref. L2):
1kg CaCO3 + 435 Kcal <==> 0,56kg CaO + 0,44kg CO2
Podemos determinar la cantidad de CO2 que han reaccionado.
6.479,57 ∗ 0,440,56Caudal de CO2 de 1º carbonatación (C1) = 5.091,09 kg/h.
Como según el balance global de materia, eran necesarios 5.300 kg de
CO2, la cantidad empleada en la segunda carbonatación será:2 = − 1Caudal de CO2 de 2º carbonatación (C2) = 208,91 kg/h.
Podemos calcular ya el caudal de jugo carbonatado de primera como:1 = 1 + 1Caudal de jugo turbio de primera (T1) = 292,67 kg/h.
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2.2.2.4. BALANCE DE MATERIA A LA 1º FILTRACIÓN
El esquema simplificado para esta es:
Siendo:
T1: el caudal de jugo carbonatado de primera
L1: el caudal de jugo filtrado de primera (jugo limpio de primera)
E1: el caudal de espumas de primera
Según la bibliografía (Ref. L2) en la primera carbonatación se obtienen
aproximadamente 10 kg de espumas por cada 100 kg de remolacha. Como
nuestra alimentación es de 225 tm de cosetas, obtendremos:
Caudal de espumas de 1º carbonatación (E1) = 22,5 tm/h.
Haciendo un balance a la unidad:1 = 1 + 1Caudal de jugo limpio de primera (L1) = 270,17tm/h.
2.2.2.5. BALANCE DE MATERIA A LA 2º CARBONATACIÓN
El diagrama simplificado para esta etapa es:
T1E1
L1
C2T2
L1
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 196
Siendo:
C2: el caudal de CO2 introducido en la segunda carbonatación
T2: el caudal de jugo carbonatado de segunda (jugo turbio de segunda)
Como en segunda carbonatación se emplean C2=208,91 kg/h (0,209
tm/h) de CO2, haciendo un simple balance tenemos que:2 = 1 + 2Caudal de jugo turbio de segunda (T2) = 270,38tm/h.
2.2.2.6. BALANCE DE MATERIA A LA 2º FILTRACIÓN
El diagrama simplificado para esta etapa es:
Siendo:
T2: el caudal de jugo carbonatado de segunda.
L2: el caudal de jugo filtrado de segunda (jugo limpio de
segunda).
E2: el caudal de espumas de segunda filtración.
Del balance global de materia, sabemos que se producen 27 tm/h de
espumas en total, como en primera carbonatación se han producido 22,5 tm/h;
la diferencia es la cantidad de espumas que se producen en segunda filtración:
Caudal de espumas de segunda filtración (E2) = 4,5 tm/h.
Haciendo un balance al sistema:2 = 2 + 2
T2E2
L2
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 197
Caudal de jugo limpio de segunda (L2) = 265,89 tm/h.
2.3. BALANCE DE ENERGÍA
A continuación realizaremos el balance global de energía. Al igual que
para el balance de materia, consideraremos las siguientes etapas:
ETRACCIÓN.
DEPURACIÓN.
EVAPORACIÓN.
CRISTALIZACIÓN.
2.3.1. BALANCE DE ENERGÍA A LA ETAPA DE EXTRACCIÓN
El diagrama de flujo simplificado para esta etapa es:
Siendo:
F: caudal de alimentación de cosetas.
W: caudal de agua para la difusión.
J: caudal de jugo de difusión.
R: caudal de pulpa agotada.
El balance global de energía al sistema será:+ = +Donde "Q" representa el caudal de calor, correspondiente a cada
corriente. Este caudal se puede calcular como:
W
RF
J
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 198
= ∗ ∗ ( − )Siendo; para cada corriente:
Q: caudal de calor en kcal/h.
m: caudal másico de dicha corriente en kg/h.
Ce: calor especifico de dicha corriente en kcal/kg ºC.
T: temperatura de dicha corriente en ºC.
Tref: temperatura de referencia en ºC.
Los caudales másicos de cada corriente, los conocemos del balance
global de materia. La Tref es un valor que fijamos en 25 ºC. El valor del calor
específico se calcula a través de la expresión Ref. L2):
= 1 − 0,0056 ∗ ° Calculo del caudal de calor para la corriente "F"= ∗ ∗ ( − 25)
El caudal másico de F está fijado en 225.000 kg/h
El valor de CeF (remolacha) es 3,77 kJ/kg ºC (Ref. L2). Como 1 kJ = 0,24
kcal tenemos que CeF = 0,9048 kcal/kg ºC.
TF según la bibliografía será 75 ºC (Ref. L2).
Caudal de calor de la corriente F = 10.181.250 kcal/h.
Calculo del caudal de calor para la corriente "J"= ∗ ∗ ( − 25)
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 199
El caudal másico de J es 249.490 kg/h.
El valor de CeJ (16 ºBrix)(Ref. L2) = 0,9104 kcal/kg ºC.
TJ es de 75 ºC (Ref. L2).
Caudal de calor de la corriente J = 11.356.785 kcal/h.
Calculo del caudal de calor para la corriente "R"= ∗ ∗ ( − 25)El caudal másico de R es 272.250 kg/h.
El valor de CeJ (6 ºBrix) (Ref. L2) = 0,9664 kcal/kg ºC.
TR es de 30 ºC (Ref. L2).
Caudal de calor de la corriente R = 1.315.512 kcal/h.
Calculo del caudal de calor para la corriente "W"= + −Caudal de calor de la corriente W= 2.491.047 kcal/h.
Como conocemos el caudal másico de W= 296.740 kg/h y el valor de
CeW = 1 kcal/kg ºC. Podemos calcular la TW como:
= ∗ + 25La temperatura de entrada del agua para difusión es = 33,39 ºC.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 200
2.3.2. BALANCE DE ENERGÍA A LA ETAPA DE DEPURACIÓN
El diagrama de flujo simplificado para esta etapa es:
Al igual que en la etapa anterior calculamos el caudal de calor que entra
y sale de cada corriente.
Calculo del caudal de calor para la corriente "J"
Se conoce de la etapa anterior y es: QJ= 11.356.785 kcal/h.
Calculo del caudal de calor aportado por el horno
Llamaremos Qhorno al calor aportado por las corrientes de CaO y CO2. Si
consideramos que las corrientes de CaO y CO2 entran al sistema a la
temperatura ambiente de 25 ºC, el caudal de calor de cada corriente es cero,
ya que en la expresión: = ∗ ∗ ( − )El término (T - Tref ) se anula.
Según esto el caudal de calor aportado por estas corrientes será el
debido solamente al liberado por la reacción de formación del carbonato
cálcico. La reacción es:
0.56kg CaO + 0.44kg CO2<==> 1kg CaCO3 + 435 Kcal
A
CO2
E
CaO
J
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 201
De manera que: = ( /ℎ) ∗ 435 ( /ℎ)El caudal másico de piedra caliza se calculó en el balance global de materia.= 12.050 /ℎ ∗ 435 /
El caudal de calor aportado por el horno es de 5.241.750kcal/h.
Calculo del caudal de calor para la corriente "E"
El calor que abandona el sistema debido a las espumas será:
= ∗ ∗ ( − 25)Del balance de materia sabemos que E = 27.000 kg/h
Las espumas contienen un 50% humedad, entonces brix=50. El valor de
CeE (50 ºBrix) (Ref. L2) = 1,72 kcal/kg ºC
La temperatura de las espumas es: TE = 80 ºC (Ref. D2).
El caudal de calor retirado por las espumas es de 1.069.200 kcal/h.
Calculo del caudal de calor de la corriente "A"
Si hacemos un balance global se puede calcular QA como:= + −Sustituyendo los valores en la ecuación obtenemos que:
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 202
El caudal de calor que retira el jugo de ante-evaporación es de15.529.335 kcal/h.
Como conocemos el caudal másico de "A" y CeA se puede calcular,
sabiendo que esta corriente tiene 15 ºBrix, entonces:
El valor de CeA (15ºBrix) (Ref. L2) = 0,916 kcal/kg ºC.
Podemos calcular la temperatura de esta corriente como:
= ∗ + 25La temperatura de la corriente de jugo de ante-evaporación es de
97,25 ºC.
2.3.3. BALANCE DE ENERGÍA A LA ETAPA DE EVAPORACION
El diagrama de flujo simplificado para esta etapa es:
Siendo:
A: caudal de jugo de ante-evaporación.
G: caudal de jarabe.
V1: caudal de agua evaporada.
N: caudal de vapor que empleamos para calentar.
Vamos a calcular el caudal de calor asociado a cada corriente.
AG
V1
N
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 203
Calculo del caudal de calor de la corriente "A"
Es conocido ya que se calculó antes; QA = 15529335 kcal/h.
Calculo del caudal de calor de la corriente "G"
Lo calcularemos como:= ∗ ∗ ( − 25)Del balance de materia sabemos que G = 54.730 kg/h.
Para un brix de 65; CeG = 0,636 kcal/kg ºC.
La temperatura TGserá la temperatura de ebullición para una disolución
de 65 brix, que se corresponde con 104 ºC (Ref. L2).
El caudal de calor retirado por el jarabe es de 2.749.854 kcal/h.
Calculo del caudal de calor de la corriente "V1"
El calor se pude calcular a través de la expresión (Ref. L2):= ∗ (606 + 0,31 ∗ )La corriente V1 abandona el sistema a la misma temperatura que G; por
lo tanto: T1= 104 ºC.
El caudal de V1según el balance de materia es: 179.810 kg/h.
El caudal de calor retirado por la corriente de vapor “V1” es de114.761.934 kcal/h.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 204
Calculo de la corriente "N"
Haciendo un balance global al sistema, podemos calcular QN como:= + −El caudal de calor necesario para evaporar el jugo es de
101.982.453 kcal/h.
Si admitimos que el calor cedido por el vapor solo es debido a la
condensación del mismo, según la bibliografía (Ref. L2), se puede calcular:= ∗ (606 − 0,69 ∗ )Si suponemos que para calentar usamos vapor a 100 ºC, podemos
obtener el caudal de vapor necesario despejando N de la ecuación anterior,
obteniendo:
Caudal de vapor de calentamiento necesario es de 189.911 kg/h
2.3.4. BALANCE DE ENERGÍA A LA ETAPA DE CRISTALIZACIÓN
El diagrama simplificado para esta etapa es:
G
S
V3
M
N1 N2
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 205
Siendo:
G: el caudal de jarabe.
V3: el caudal de vapor retirado.
M: el caudal de melazas
S: el caudal de azúcar.
N1 y N2 son los caudales de calor aportado y retirado del sistema.
Para realizar el balance de energía a esta etapa debemos tener en
cuenta que durante la cristalización; en primer lugar se añade calor para
evaporar agua y provocar la cristalización del azúcar y en segundo lugar se
enfría el azúcar y las melazas.
Vamos a suponer que el azúcar y las melazas salen a la misma
temperatura de 41 ºC(Ref. D1)y que el vapor “V3” sale a la temperatura de
ebullición de una disolución azucarada de 80ºBx que es: T=110,3 ºC(Ref. L2)
(Anexo V).
Si hacemos un balance al sistema:+ = + + +El valor de QG es conocido y vale: QG = 2.749.854 kcal/h.
El calor que sale en V3 es:= ∗ ∗ ( − 25)Siendo CeV3 = 0,48 kcal/kgºC. Obteniéndose:
Caudal de calor retirado por la corriente “V3” es de 697.686 kcal/h.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 206
El calor que sale en las melazas es:= ∗ ∗ ( − 25)Siendo CeM = 0,552 kcal/kgºC. Obteniéndose:
El caudal de calor retirado por las melazas es de 93.531 kcal/h.
El calor que sale en el azúcar es:= ∗ ∗ ( − 25)Siendo CeS = 0,3 kcal/h ºC. Obteniéndose:
El caudal de calor retirado por la corriente de azúcar es de 130.080kcal/h.
De manera que: − = + + −Conocemos el valor de cada miembro de la ecuación, excepto QN1 y QN2,
cuya diferencia es el calor neto que se debe aportar al sistema para que se
produzca la cristalización. Siendo:
− = − . . /Como nos sale una cantidad negativa, entonces debemos retirar más
calor del sistema del que aportamos
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 207
CAPÍTULO 3: DISEÑO DE LAS UNIDADES DE PRE-ENCALADOY ENCALADO
Como indicamos en el punto 6.1.4 para llevar a cabo el proceso de pre-
encalado y encalado vamos a diseñar un tanque con agitación.
Del balance parcial de materia sabemos que:
vamos a tratar 249,49 t/h de jugo de difusión.
necesitamos 38,09 t/h de lechada de cal.
de las cuales; 2,49 t/h se emplean en el pre-encalado y 35,6 t/h se
emplean en el encalado.
se producen 251,98 t/h de jugo pre-encalado y 287,58 t/h de jugo
encalado.
Como el equipo empleado en la etapa de pre-encalado y encalado es
esencialmente el mismo; vamos a emplear tanques con agitación similares
para llevar a cabo el pre-encalado y el encalado.
3.1. PARAMETROS DE DISEÑO
Para poder diseñar el equipo debemos fijar previamente una serie de
parámetros.
Lo primero es determinar la temperatura y presión de diseño. Estas
dependen de la temperatura y presión de operación. La máxima temperatura
de operación que no se debe superar durante la etapa de depuración es de 100
ºC, por lo que la temperatura de diseño será 120 ºC. La presión de operación
de los equipos será de 1 atm, siendo la presión de diseño de 3,5 Kg/cm2 (ver
capítulo 1 de cálculos justificativos)
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 208
3.2. CALCULO DE LAS DIMENSIONES DEL TANQUE
En primer lugar vamos a calcular cual es el caudal volumétrico de
entrada al pre-encalado y encalado. Sabemos que:
- pre-encalado: 249,49 t/h de jugo de difusión con una densidad de 1,06
kg/l hacen 234.602 l/h mas 2,49 t/h de lechada con una densidad de 1,16 kg/h
hacen 2.147 l/h, que en total suman 236.749 l/h de entrada.
- encalado: 251,98 t/h de jugo pre-encalado con una densidad de 1,06
kg/l hacen 236.944 l/h mas 35,6 t/h de lechada con una densidad de 1,16 kg/h
hacen 30.690 l/h, que en total suman 267.634 l/h de entrada.
Según el libro (Ref. L9) el tiempo de residencia es de 15 minutos (0,25
horas) aproximadamente. Por lo que el volumen de jugo a tratar es:
- pre-encalado: 236.749 l/h ∗ 0,25 h = 59.187 l
- encalado: 267.634 l/h ∗ 0,25 h = 66.908 l
Vamos a calcular las dimensiones del tanque considerando que
trataremos 60.000 l de jugo pre-encalado (60 m3) y 67.000 l de jugo encalado
(67 m3). Emplearemos el mismo tipo de tanque en el pre-encalado y encalado.
Para determinar el tamaño óptimo del tanque usamos el diagrama de
Abakians (Anexo IV). El diagrama nos permite calculas el diámetro del
recipiente en función de volumen y un parámetro "F".
= ∗ ∗
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 209
Siendo:
P: la presión de diseño, en nuestro caso es 3,5 kg/cm2 (49,78 psi).
C: es el sobre-espesor de corrosión. Para aceros inoxidables se
toma valores comprendidos entre 0,8 y 1,5. Nosotros tomaremos un
valor de 1,5 mm (0,059 in).
S: el la tensión admisible del material. Para el material elegido y a
la temperatura de diseño toma un valor de 150 N/mm2 aproximadamente
(21.756 psi).
E: es el factor de soldadura. Tomamos un valor de 0,85.
Introduciendo todos los valores, en unidades del sistema inglés, en la
ecuación se obtiene un valor de:
F = 0,0456
En el pre-encalado tenemos un volumen de 60.000 l (2.119 ft3). Según el
diagrama de Abakians se corresponde con un diámetro de 8,5 pies (2,60 m).
En el encalado tenemos un volumen de 67.000 l (2366 ft3). Según el
diagrama de Abakians se corresponde con un diámetro de 9,5 pies (2,90 m).
Vamos a tomar un valor de diámetro, para ambos depósitos, de 3 m.
La mezcla del jugo de difusión y la lechada de cal se llevara a cabo en
un tanque cilíndrico con fondo y tapa toriesférica tipo Klopper. Sus dimensiones
serán:
Diámetro del tanque = 3m.
Altura de la parte cilíndrica del depósito = 1,5 veces el diámetro = 4,5 m.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 210
El volumen de un depósito de estas características será el volumen del
cuerpo cilíndrico más el volumen del fondo toriesférico:
- volumen del cuerpo cilíndrico:= ∗ ∗ ℎVolumen = 31,81 m3
- volumen del fondo Toriesférico (REF. D4). Para el cálculo del volumen
partimos de un diámetro de 3 m y un espesor del fondo de 12 mm (ver capítulo
1 de cálculos justificativos).
Volumen = 2,64 m3
Volumen total = 34,45 m3
Como trataremos un máximo de 60.000 l (60 m3) en el pre-encalado y
67.000 l (67 m3) en el encalado; necesitaremos:
- pre-encalado: 60/34,45 = 1,74 depósitos
- encalado: 67/34,45 = 1,94 depósitos
Serán necesarios dos depósitos para la etapa de pre-encalado ydos depósitos para la etapa de encalado.
CALCULO DE LA ALTURA DEL LÍQUIDO EN EL INTERIOR DEL DEPÓSITO
Como según los cálculos necesitamos dos depósitos para cada etapa, el
volumen de líquido que contendrá cada depósito será la mitad del calculado
inicialmente:
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 211
29.593,5 l en cada depósito de pre-encalado.
33.454 l cada depósito de encalado.
Restando a estos volúmenes el correspondiente al fondo toriesférico,
podemos determinar la altura que alcanza el líquido en cada depósito a partir
de la ecuación: = ∗ ∗ ℎAltura líquido en pre-encalado = 3,81 m.
Altura líquido en encalado = 4,36 m.
Como indicamos anteriormente, hemos supuesto, como primera
aproximación, que la altura de la parte cilíndrica del depósito es de 4,5 m. Sin
embargo como podemos ver, la altura que alcanza el líquido en el depósito de
encalado nos deja poco margen de trabajo, por lo que vamos a tomar como
altura de la parte cilíndrica del depósito 5 m.
3.3. CALCULO DEL ESPESOR
Para el cálculo del espesor diferenciaremos entre el cuerpo cilíndrico y la
tapa y fondo toriesférica. De los valores resultantes cogeremos el mayor. En
todos los casos usaremos el código ASME Sección VIII División 1.
ESPESOR DEL CUERPO CILINDRICO:
Se calcula a través de la expresión:
= ∗∗ − 0,6 ∗ + +
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 212
Siendo:
t: es el espesor en pulgadas
P: es la presión de diseño en psi
r: es el radio en pulgadas
S: es el límite elástico del material en psi
E: es el factor de soldadura
C1: es el factor de corrosión en pulgadas. Máximo espesor corroído
previsto durante 10 años y en la práctica oscila entre 1 y 6 mm.
Cogemos 1,5 mm (0,059 in)
C2: es la tolerancia a la fabricación en pulgadas. Toma el valor mayor de
entre el 10% de "t" sin contar el factor de corrosión o 1 mm (0,04 in)
Los valores de cada parámetro son: P= 49,78 psi, r= 59 in, S= 21.756
psi, E= 0,85, C1= 0,059 in.
Esto da un valor de t = 0,26 in (6,604 mm).
ESPESOR DE LA TAPA Y FONDO TORIESFÉRICA:
Se calcula a través de la expresión:
= ∗ ∗2 ∗ ∗ − 0,6 ∗ + +
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 213
Tomaremos como valor R = D; r= 0,1D y M se calcula por la expresión:
= (3 + )
Toma un valor de M = 1,54
Los valores que toma cada parámetro de la ecuación, son: P= 49,78 psi,
D= 118 in, S= 21.756 psi, E= 0,85, C1= 0,059 in.
Esto da un valor det = 0,34 in (8,636 mm).
Redondeamos a un valor de espesor de 10 mm.
Según la bibliografía (Ref. L10) existe un espesor mínimo requerido para
cada diámetro de depósito. Para diámetros de 3 m el espesor mínimo es de 10
mm. Como el valor calculado equivale al mínimo espesor requerido, como
factor de seguridad le añadiremos un 20% más. Quedando finalmente un valor
de:
Espesor del depósito = 12 mm.
3.4. CALCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR
Para calcular la potencia del motor necesitamos disponer de las
denominadas curvas de potencia, que relacionan el número de potencia con el
número de Reynolds. Estas curvas dependen del agitador elegido (turbinas,
palas, etc.) y de la geometría del tanque.
Lo primero es elegir el sistema de agitación.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 214
En la gráfica superior se relaciona la viscosidad del fluido a agitar con el
sistema de agitación. Tomando como la viscosidad del fluido igual a la de una
disolución azucarada de 16 ºBrix a 60 ºC, según la bibliografía (Ref. L5; Anexo
III) la viscosidad es de 8,08 milipoises.
Según la gráfica elegimos como sistema de agitación una turbina.
La curva de potencia elegida se muestra en la gráfica siguiente:
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 215
Vamos a elegir un depósito con cuatro placas deflectoras y una turbina
de seis palas planas. Esto se corresponde con la curva A.
Necesitamos conocer el número de Reynolds. Este se calcula a través
de la expresión:
= × ×Siendo:
Re: el número de Reynolds
Da: el diámetro de la turbina. Se toma la tercera parte del diámetro del
depósito.
N: es la velocidad de giro de la turbina
ρ: es la densidad del fluido
μ: es la viscosidad del fluido
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 216
Conocemos todos los parámetros: Da = 1 m, ρ = 1063 Kg/m3,μ = 8,08
milipoises y N = 90 rpm. Con estos valores nos sale un Re de:
= ∗ ∗ = 1 ∗ 1,5 ∗ 1.0638,08 ∗ 10 = 1.973.391De la curva de potencia obtenemos un numero de potencia: Np= 6
Podemos calcular la potencia del motor como:
= × × ×Siendo:
P: la potencia del motor
Np: el número de potencia
N: la velocidad de giro
Da: el diámetro de la turbina
ρ: la densidad del fluido g: la aceleración de la gravedad= 9,8 m/s2
Con los datos anteriores obtenemos un valor de potencia:
Potencia = 2,2 kw
Como conclusión, serán necesarios dos depósitos para el pre-encalado
y dos depósitos para el encalado. Los depósitos tendrán un cuerpo cilíndrico de
5 m de altura (4,5 m de altura de depósito y 0,5 m de seguridad) con un fondo y
una tapa toriésferica normalizada y un diámetro de 3 m. El espesor de pared
tendrá de 12 mm. El sistema de agitación consiste en una turbina con una
potencia de 2,2 kw
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 217
CAPÍTULO 4: DISEÑO DE LAS UNIDADES DE PRIMERA YSEGUNDA CARBONATACIÓN
Como vimos en el punto 6.2.5 para llevar a cabo el proceso de
carbonatación será necesario disponer de las denominadas torres de
carbonatación. Este proceso se realizara en dos etapas.
Para llevar a cabo el diseño de las torres vamos a centrarnos en calcular
las dimensiones y espesor de pared del depósito y el sistema de dispersión del
gas.
Como ambas carbonataciones son iguales, el sistema empleado va a ser
el mismo.
4.1. PARAMETROS DE DISEÑO
Para poder diseñar el equipo debemos fijar previamente una serie de
parámetros.
La temperatura y presión de diseño elegida se corresponden con las
condiciones más desfavorables que se pueden dar durante el proceso de
depuración. Estas condiciones se indicaron en el apartado 3.1.
4.2. CALCULO DE LAS DIMENSIONES DEL TANQUE
En primer lugar vamos a calcular cual es el caudal volumétrico de
entrada a la primera y segunda carbonatación.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 218
Sabemos de los balances que:
primera carbonatación: 287,58 t/h de jugo encalado, con una densidad
de 1,063 kg/l,se corresponden con 270.536 l/h. Más 5,09 t/h de CO2.
segunda carbonatación: 270,17 t/h de jugo de primera carbonatación,
con una densidad de 1,063 kg/l,se corresponden con 254.158 l/h. Más
208,91 kg/h CO2.
Según el libro (Ref. L9) el tiempo de residencia es de 10 minutos (1/6 h)
aproximadamente. Por lo que el volumen de jugo a tratar es:
- primera carbonatación: 270.536 l/h * 1/6 h = 45.089 l = 45,09 m3.
- segunda carbonatación: 254.158 l/h * 1/6 h = 42.360 l = 42,36 m3.
Como la cantidad de CO2 que entra al sistema es muy pequeña
comparada con la cantidad de jugo a tratar, no se ha tenido en cuenta a la hora
de calcular el volumen de la Carbonatadora.
Vamos a calcular las dimensiones del tanque considerando que tratamos
45.000 l de jugo (45 m3). Emplearemos el mismo tipo de tanque en la primera y
segunda carbonatación.
La mezcla del jugo encalado y el CO2 se llevará a cabo en un tanque
cilíndrico con fondo y tapa toriesférica tipo Klopper.
Según la bibliografía (Ref. L2) las dimensiones de un tanque de
carbonatación son aproximadamente de 3 m de diámetro y 7 m de altura.
El depósito se llenara hasta una altura de 3,5 m aproximadamente para
dejar un espacio de seguridad para las espumas que se forman.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 219
- Volumen aproximado del fondo Toriesférico (ver apartado 3.2):
Volumen = 2,64 m3.
- Volumen de la zona cilíndrica (suponiendo que el líquido alcanza una altura
de 3 m):
Volumen = 21,20 m3.
- Volumen total será: 23,84 m3.
Como trataremos un máximo de 45.000 l (45 m3) en primera
carbonatación y 42.500 l (42,5 m3) en segunda.
- 1ª carbonatación: 45/23,84 = 1,89 depósitos.
- 2ª carbonatación: 42,5/23,84 = 1,78 depósitos.
Cogeremos dos depósitos para cada etapa.
4.3. CÁLCULO DEL ESPESOR
Para el cálculo del espesor diferenciaremos entre el cuerpo cilíndrico y
fondo y tapa toriesférica. De los valores resultantes cogeremos el mayor. En
todos los casos usaremos el código ASME sección VIII.
ESPESOR DEL CUERPO CILINDRICO:
Se calcula a través de la expresión:
= ×× − 0,6 × + +
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 220
Siendo:
t: es el espesor en pulgadas.
P: es la presión de diseño en psi.
r: es el radio en pulgadas.
S: es el límite elástico en psi.
E: es el factor de soldadura.
C1: es el factor de corrosión.
C2: es la tolerancia a la fabricación. Toma el valor mayor de entre el 10%
de "t" sin contar el factor de corrosión o 1 mm (0,04 in).
Los valores de cada parámetro son: P= 49,78 psi, r= 59 in, S= 21.756
psi, E= 0,85, C1= 0,059 in. Esto da un valor de t = 0,26 in (6,604 mm).
ESPESOR DE LA TAPA TORIFERICA:
Se calcula a través de la expresión:
= × ×2× × −0,6× + 1+ 2
Tomaremos como valor R = D y r = 0,1∗D.
= (3 + ); M = 1,54.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 221
Los valores de cada parámetro son: P= 49,78 psi, D= 118 in, S= 21756
psi, E= 0,85, C1= 0,059 in. Esto da un valor de t = 0,34 in (8,636 mm).
El valor del espesor es 10 mm.
Como indicamos en el punto 3.3 tomaremos un espesor de 12 mm.
4.4. CÁLCULO DEL SISTEMA DE DIFUSIÓN DEL CO2
El caudal másico de CO2 que entran en primera y segunda
carbonatación era de 5,09 t/h y 208,9 kg/h respectivamente. Por lo que en cada
depósito de 1ª y 2ª carbonatación entrarán la mitad. Las cantidades son
respectivamente: 2,545 t/h y 104,45 kg/h.
Como ya se dijo anteriormente, el tiempo que dura la operación era de
10 min. (1/6h). Por lo que habrá:
- 2,545 t/h ∗ 1/6 h = 0,424 t CO2.
- 104,45 kg/h ∗ 1/6 = 17,41 kg CO2.
La densidad del CO2 es de 1,842 kg/m3.
El volumen de CO2 será:
- 230,2 m3 para primera carbonatación.
- 9,45 m3 para segunda carbonatación
Para el diseño del sistema de difusión del gas, vamos a calcular la
presión de la bomba que impulsa el CO2 y el tamaño óptimo de burbuja de gas
para que haya el mejor contacto entre el jugo y el CO2.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 222
PRESIÓN DE IMPULSO DE LA BOMBA (Pb)
La presión con la que la bomba debe impulsar al gas tiene que ser tal
que supere las pérdidas de presión a las que se ve sometido el gas desde que
sale de la bomba hasta que sale al depósito. Las pérdidas de presiones que
vamos a considerar son debidas a:
-Presión Hidrostática del Fluido: Pf
-Caída de presión debida al estrechamiento de la tubería: Pt
-Caída de presión debida al estrechamiento del orificio de salida: Po
Pb > Pf + Pt + Po
Calculamos cada una de ellas:
Cálculo de la Presión hidrostática (Pf)
= ∗ ∗ ℎDonde:
ρ = densidad del jugo (1.063 kg/m3)
g = gravedad (9,8 m/s2).
h = altura líquido sobre el sistema de dispersión aproximadamente 3 m.
CO2
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 223
El valor es Pf = 31.252 Pa
Cálculo de la caída de presión debido al estrechamiento de la tubería
(Pt)
La caída de presión se puede calcular como (Ref. D7):
= ∗ ∗ 2Dónde:
o C = Coeficiente de pérdidas (por reducción, codos,..). Viene en función
del cociente entre las áreas (A1/A2) y el ángulo θ. Cuando la diferencia
entre las secciones sea muy grande entre la tubería y el estrechamiento,
se toma C=0,5.
o Vt = Velocidad del gas en el interior de la sección estrecha.
o ρ = densidad del gas 1,842 kg/m3
Suponemos que la sección A2 tiene un diámetro de 5 cm. La sección
será entonces de 1,96 * 10-3 m2.
Si el caudal total que circula es: Q = 230 m3/ 10 min = 0,384 m3/s.
Entonces nos queda una velocidad de: Vt = 195,92 m/s.
Con esto nos queda un valor de presión:
Pt = 17.676 Pa
VtA1
A2
θ
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 224
Cálculo de la caída de presión debida al orificio (Po)
Para el cálculo empleamos la ecuación (Ref. D7):
= ∗ ∗ 2Dónde:
o C = Coeficiente de pérdidas (por reducción, codos,..). Viene en función
del cociente entre las áreas (A1/A2) y el ángulo θ. Cuando la diferencia
entre las secciones sea muy grande entre la tubería y el estrechamiento,
se toma C = 0,5.
o Vp = Velocidad del gas en el interior de la sección estrecha (en cada
orificio de salida del gas).
o ρ = densidad del gas 1,842 kg/m3
Para calcular Vp, si suponemos un caudal de CO2 constante, la
velocidad depende de la sección.
= ∗Si Q = 230 m3/ 10 min= 0,384 m3/s. Éste sería el caudal total todos los
orificios.
Necesitamos conocer la velocidad a la que sale el gas por cada orificio
(Vp). Para ello es necesario calcular la sección y caudal de cada orificio.
Suponiendo un orificio de 2 mm de diámetro, tenemos que la sección es:
A1
A2
Vp
θ
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 225
= ∗Obteniéndose un valor de sección de cada orificio de 3,14 * 10-6 m2.
Para determinar el caudal en cada orificio, necesitamos conocer el
número de orificios.
Zona con orificios
Zona Muerta
Como conocemos la sección de la parte cilíndrica del depósito, podemos
conocer el área del cuadrado inscrito en el círculo, dando 4,5 m2. Ésta sería el
área donde se encuentran los orificios.
Si queremos una separación entre orificios de 10 cm, entonces la
superficie necesaria para cada orificio es 0,01 m2.
Conocida la superficie total disponible para los orificios y la superficie
necesaria para un orificio, el número de orificios es:
º =Número de orificios = 450.
Ahora con el caudal total que teníamos y el número de orificios,
podemos conocer el caudal que circula por cada uno de ellos:
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 226
= ºQorificio = 8,53 * 10-4 m3/s.
Con esto podemos calcular la velocidad en cada agujero:
=Vp = 271,52 m/s de CO2.
Ya podemos calcular la caída de presión en el interior del orificio:
Po = 33.949,5 Pa.
Este valor de presión obtenido ha sido partiendo de la suposición de que
el diámetro del orificio de salida del CO2 era de 2 mm. Pero nos interesa
diámetros pequeños para que la burbuja de salida de CO2 tenga la mayor
superficie de contacto con el jugo, pero a menor diámetro de orificio, mayor
caída de presión y tendrá que ejercer mayor presión la bomba. Por lo que
habrá que llegar a un consenso entre ambos términos para coger el mejor valor
del par juntos. Vamos a calcular el tamaño óptimo del orificio para que la caída
de presión sea la mínima para un área de burbuja máximo.
Para ello lo que vamos a hacer es calcular las caídas de presiones y las
superficies de burbuja. En la siguiente tabla se ve los valores que toma Poy
Superficie burbuja para distintos valores de diámetro de orificio:
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 227
Diámetro orificio(m) Caída de presión(Pa) Superficie burbuja(m2)
0,002 3,40*104 1,26*10-5
0,004 2,12*103 5,03*10-5
0,006 4,19*102 1,13*10-4
0,008 1,32*102 2,01*10-4
0,010 5,43*10 3,14*10-4
La caída de presión se ha calculado como se hizo anteriormente y la
superficie de la burbuja con la ecuación de la superficie de una esfera:
= 4 ∗ ∗Para poder elegir cuál sería el valor óptimo para cada uno de ellos
habría que comparar la caída de presión y el área total de todas las burbujas.
Para calcular la superficie de contacto total entre el gas y el líquido,
primero tenemos que calcular el área de una burbuja y el número de burbujas.
Partiendo de los datos conocidos: volumen de CO2 que entra en el
tanque, 230m3; el área de una burbuja y volumen de una burbuja (ambos
tendrán distintos valores dependiendo del diámetro de burbuja elegido) y
números de orificios que hay en el sistema de difusión de gases, que eran 450
y suponiendo que el diámetro de una burbuja es el mismo que el diámetro del
orificio de salida. Vamos a realizar los cálculos:
= 43 ∗ ∗
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 228
º == º ∗Con todo esto podemos completar la siguiente tabla:
Diámetroburbuja
(m)
Áreaburbuja
(m2)
Volumenburbuja
(m3)
Nºburbujastotales
Área totalburbuja
(m2)
0,002 1,26*10-5 4,19*10-9 5,49*1010 6,90*105
0,004 5,03*10-5 3,35*10-8 6,84*109 3,44*105
0,006 1,13*10-4 1,13*10-7 2,03*109 2,30*105
0,008 2,01*10-4 2,68*10-7 8,55*108 1,72*105
0,010 3,14*10-4 5,24*10-7 4,41*108 1,39*105
Ahora comparamos los datos de presiones obtenidos en la primera tabla con
los resultados de áreas calculadas en la segunda tabla para obtener el valor
óptimo de diámetro:
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 229
Diámetroburbuja (m)
Caída dePresión (Pa)
Área totalburbujas (m2)
Caídapresión/Área
total
0,002 3,40*104 6,90*105 4,93*10-2
0,004 2,12*103 3,44*105 6,16*10-3
0,006 4,19*102 2,30*105 1,82*10-3
0,008 1,32*102 1,72*105 7,67*10-4
0,010 5,43*10 1,39*105 3,91*10-4
A la vista de los resultados consideramos que el diámetro más adecuado
para los orificios es de 4 mm. Para este diámetro de orificio la caída de presión
que debe superar la bomba que impulse el CO2 debe ser mayor a 51.048 Pa.
Como conclusión, la etapa de carbonatación dispondrá de dos depósitos
para primera carbonatación y dos para segunda carbonatación. Se tratan de
depósitos cilíndricos con fondo y tapa toriesférico de 3 m de diámetro y 7 m de
altura. El espesor de pared será de 12 mm El sistema de difusión de gas
consiste básicamente en una red de tuberías perforadas de 5 cm de diámetro.
Cada orificio tendrá un diámetro de 4 mm y la separación entre orificios es de
10 cm.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 230
CAPÍTULO 5: DISEÑO DE LAS UNIDADES DE FILTRACIÓN
La unidad de filtrado va después de ambas carbonataciones. A la etapa
de filtración entra un jugo turbio de primera o segunda (según venga de primera
o segunda carbonatación respectivamente) y sale un jugo limpio de primera o
segunda y espumas.
Partimos de los datos siguientes de los balances de materia:
Primera filtración:
Caudal jugo turbio T1 = 292,67 t/h
Caudal jugo limpio L1 = 270,17 t/h
Espumas de primera E1 = 22,5 t/h
Segunda filtración:
Caudal jugo turbio T2 = 270,38 t/h
Caudal jugo limpio L2 = 265,89 t/h
Espumas de segunda E2 = 4,5 t/h
Tanto en primera como en segunda filtración, las espumas contienen un
50% de humedad (Ref. L2).
Para el diseño de la unidad de filtración calcularemos el área de la
superficie filtrante.
Para su cálculo vamos a utilizar la Ley de Darcy.
= v = ∆P ∗ Aμ[α ∗ C ∗ ] + Rm
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 231
Donde:
Q = Caudal volumétrico, m3/h.
/ = Caudal de jugo a filtrar= 292,67 y 270,38 t/h según sea de 1ª o
2ª.
ΔP = Incremento de presión en el filtro. Según Porta, A. va de 2 a 3 atm,
pero nunca mayor de 4 a 5 atm.
A = Superficie filtrante,m2.
t = Tiempo de filtración. Cogemos 1h (Ref. L2).
µ = Viscosidad del filtrado, Pa ∗ s. Tomamos 5,5 milipoises (Ref. L5).
α = Resistencia específica de la torta, m/kg.
C = Masa de torta por unidad de volumen filtrado, kg/m3.
Rm = Resistencia del medio, m-1.
Nuestro filtro trabajará a presión constante (P = cte) y la torta será
incompresible. Además supondremos que la resistencia del medio es mucho
menor que la resistencia de la torta, Rm <<< α, por lo que el término Rm será
despreciable.
Cálculo de los términos que no conocemos de la ecuación:
Cálculo de C:
C = masa torta/ volumen filtrado.
Masa torta = caudal espumas ∗ 50% ∗ tiempo de filtrado.
1ª filtración = 11.250 kg.
2ª filtración = 2.250 kg.
= ∗
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 232
1ª filtración = 275,32 m3.
2ª filtración = 254 m3.
Por lo que el valor de C para cada filtración será:
1ª filtración: C = 40,86 kg/m3.
2ª filtración: C = 8,86 kg/m3.
Cálculo de Q:
Q= caudal másico/ densidad.
1ª filtration: Q = 0,076 m3/s.
2ª filtration: Q = 0,071 m3/s.
Cálculo ΔP:
Según bibliografía (Ref. L2) ΔP = 3 atm = 303.975 Pa, para ambas filtraciones.
Cálculo de µ:
(Ref. L5) a 85ºC, µ = 5,5 milipoises = 0,0019 Ns/m2.
Cálculo de la Resistencia específica, α
La siguiente grafica relaciona la caída de presión (psi) con la resistencia
específica de la torta (ft/lb), para tortas de CaCO3.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 233
Fuente: Grace “Ingeniería Química”, 1953
Para las 3 atm que tenemos, serían 44,1 psi. Por lo que α tendría un
valor de 3,5 ∗ 1011 ft/lb = 2,33 ∗ 1011 m/kg para ambas filtraciones.
Llevando todo lo calculado a la ecuación inicial:
= v = ∆P ∗ Aμ[α ∗ C ∗ ] + RmY despejando el área de la ecuación anterior, obtenemos:
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 234
1ª Filtración: Área = 600 m2
2ª Filtración: Área = 260 m2
Tendríamos para ambas filtraciones filtros de placas y marcos con una
superficie filtrante de 600 m2 en primera filtración y de 260 m2 en segunda.
Una vez determinado el área de filtración, vamos a calcular el número defiltros necesarios (Ref. D8).
Como indicamos en el punto 6.3.4 del capítulo Análisis y Selección de
Equipos, emplearemos telas filtrantes de 1.500 ∗ 1.500 mm, lo que supone un
área de filtración por tela de 2,25 m2. Hay dos telas filtrantes por cada cámara
de filtración, de manera que:
1º filtración. Filtro de 50 cámaras, lo que hacen 100 telas, con un área
de filtración de 225 m2. Como es necesario 600 m2 de área filtrante,
necesitaremos 2,67 filtros. Cogemos 3 filtros.
2º filtración. Filtro de 38 cámaras, lo que hacen 76 telas, con un área de
filtración de 171 m2. Como es necesario 260 m2 de área filtrante,
necesitaremos 1,52 filtros. Cogemos 2 filtros.
Como conclusión, para llevar a cabo la filtración, dispondremos de 3
filtros de 50 cámaras, con telas de 1500*1500 mm. Para primera filtración y de
2 filtros de 38 cámaras, con telas de 1500*1500 mm.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 235
CAPÍTULO 6: DISEÑO DE LOS INTERCAMBIADORES DECALOR
6.1. INTRODUCCIÓN
En nuestro sistema vamos a disponer de dos intercambiadores de calor.
El primero se sitúa entre las unidades de pre-encalado y encalado, y el
segundo entre las unidades de primera filtración y segunda carbonatación.
Vamos a usar vapor de agua a 100 ºC para calentar. Cuando este
condensa cede su calor latente de condensación para calentar el fluido frio.
Vamos a usar intercambiadores de calor de carcasa y tubo, por ser los
más usados en la industria química. Las consideraciones de diseño están
estandarizadas por "The Tubular Exchanger Manufacturers Association"
(TEMA)(Ref. D11).
El objetivo principal a la hora de realizar el diseño será el cálculo del
área de intercambio de calor necesario. Esto se realizara a través de un cálculo
iterativo. A groso modo, este cálculo consiste en:
suponemos un coeficiente global de intercambio de calor "U"
calculamos un área de intercambio "A"
elegimos una distribución del intercambiador (nº tubos, disposición,
dimensiones, etc.)
calculamos los coeficientes individuales de intercambio de calor "h"
calculamos un nuevo coeficiente global de intercambio “U” y lo
comparamos con el supuesto.
cuando ambos coeficientes "coincidan", tomaremos ese valor y
calcularemos el área.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 236
Vamos a calentar el jugo pre-encalado de 60 a 85 ºC (primer
intercambiador) y el jugo limpio de primera filtración de 85 a 95 ºC (segundo
intercambiador).
6.2. CALCULO DEL AREA DE INTERCAMBIO:
La ecuación básica de transferencia de calor en función del coeficiente
global de transferencia es: = ∙ ∙Siendo:
Q: caudal de calor intercambiado (w)
U: coeficiente global de transferencia de calor (w/m2ºC)
A: área de intercambio (m2)
LMTD: Diferencia de Temperatura Media Logarítmica. Es una
temperatura característica del sistema (ºC)
Necesitamos conocer Q, U y LMTD para obtener A.
CALCULO DEL CAUDAL DE CALOR INTERCAMBIADO "Q":
Podemos conocer "Q" calculando el calor absorbido por el fluido frio.
Este es: = ∙ ∙ ∆Donde:
"m" es el caudal del fluido frío (jugo pre-encalado o jugo limpio). Del balance
de materia parcial sabemos que:
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 237
Caudal de jugo que entra al primer intercambiador = 251,98 t/h ≈ 70
kg/s
Caudal que entra al segundo intercambiador= 270,17 t/h ≈ 75 kg/s
"c" es el calor especifico. Para un jugo de 16 brix vale 0,9104 Kcal/KgºC =
3.811,66 J/KgºC. Tomamos el mismo valor para ambos jugos."∆ " es el aumento de temperatura que sufre el fluido frio.
Para el 1er intercambiador se pasa de 60 a 85 ºC, el aumento de
temperatura es de 25 ºC. Q = 6.670.405 w
Para el 2º intercambiador se pasa de 85 a 95 ºC, el aumento de
temperatura es de 10 ºC.Q = 2.858.745 w
CALCULO DE LA LMTD:
Al trabajar en contracorriente, la expresión para el cálculo de la
temperatura es: = ∆ − ∆∆∆Siendo:
∆ = temperatura de entrada del fluido caliente (vapor) - temperatura de
salida de fluido frio.∆ = temperatura de salida del fluido caliente (vapor) - temperatura de
entrada de fluido frio.
La temperatura del vapor es 100 ºC tanto a la entrada como a la salida.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 238
la temperatura del jugo pre-encalado (primer intercambiador) es 60 ºC a
la entrada y 85 ºC a la salida. El valor de LMTD = 25,5 ºC la temperatura del jugo limpio (segundo intercambiador) es de 85 ºC a la
entrada y 95 ºC a la salida. El valor de LMTD = 9,1 ºC
Esta temperatura debe corregirse multiplicándola por un factor de
corrección. Sin embargo al existir un cambio de fase el factor de corrección es
uno y la LMTD no varía.
CALCULO DEL COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE
CALOR "U":
En primer lugar supondremos un valor de "U", (Anexo X). Cuando el
fluido caliente es un vapor que condensa y tomando como fluido frio "otros
fluidos" nos da un rango de U= 300 a 1000 W/m2 ºC. Vamos a tomar un valor
medio de: U = 650 W/m2ºC
Con los valores de:
Q = 6.670.405 w, LMTD = 25,5 ºC y U = 650 W/m2ºC; nos queda un valor
aproximado del área de: A = 402,44 m2 para el primer intercambiador.Q = 2.858.745 w, LMTD = 9,1 ºC y U = 650 W/m2ºC; nos queda un valor
aproximado del área de: A = 483,31 m2para el segundo intercambiador.
6.3. SELECCIÓN DE LOS TUBOS DEL INTERCAMBIADOR:
El siguiente paso es elegir el tipo de tubos: diámetro, espesor, longitud,
etc. Vamos a elegir tubos con un diámetro externo de 3/4 de pulgada (1,905
cm), disposición triangular a 15/16 pulgada (2,38 cm), 16 pies de largo (487,68
cm), un espesor de 14 BWG (Anexo XII)y un diámetro interno de 0,584
pulgadas(1,48 cm). En los dos intercambiadores usaremos el mismo tipo de
tubos (Ref. D11).
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 239
Cálculo del número de tubos:
Los tubos tienen un diámetro externo de 1,905 cm (radio externo =
0,9525 cm) y una longitud de 487,68 cm. El área de la superficie externa de un
tubo será: = 2 ∙ ∙ ∙ ; Ao = 0,292 m2 aproximadamente.
º =nº tubos del primer intercambiador = 1.379nº tubos del segundo intercambiador = 1.655
Cálculo del diámetro de la carcasa:
De la tabla (Anexo XI), teniendo en cuenta que tenemos dos pasos por
tubo y uno por carcasa, se obtiene un diámetro de carcasa de 42 pulgadas en
ambos intercambiadores.
6.4. CÁLCULO DEL COEFICIENTEGLOBAL DE TRANSFERENCIA DE
CALOR EN FUNCIÓN DE LOS COEFICIENTES INDIVIDUALES
Conocidas las dimensiones de la carcasa y los tubos podemos volver a
calcular el coeficiente global de transferencia de calor en función de los
coeficientes individuales. Para ello empleamos la expresión:
= 1∙ + ∙ ( )+
Esta expresión es válida si tomamos como referencia el área exterior de
los tubos.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 240
Siendo:
U es el coeficiente global de transferencia de calor.
Ao y Ai son el área exterior e interior de los tubos respectivamente (Ao =
0.292 m2; Ai = 0,226 m2).
ro y ri son el radio exterior e interior de los tubos respectivamente (r0/ri =
1,284).
ho y hi son los coeficientes individuales de transferencia de calor para el
lado de la carcasa y los tubos respectivamente.
k es la conductividad calorífica del material de construcción de los tubos
(15 W/m ºC) (Anexo I).
Debemos calcular los coeficientes individuales. Para ello vamos a usar
diferentes correlaciones empíricas (Ref. D9).
6.4.1. CALCULO DE LOS COEFICIENTES INDIVIDUALES
Para el cálculo de los coeficientes individuales es necesario conocer
varias propiedades físicas de los fluidos, (Anexo II, III, XIII).
Densidad(Kg/cm3)
Viscosidad(Ns/m2) Conductividad(W/mºC)Calor
especifico(kJ/KgºC)
Jugo 1.063 8,08 10-4 0,58 3811,66
Vapor 0,598 0,0112 0,0248 2,01
Los coeficientes que vamos a calcular se dejarán en función de una
variable: "hi" en función del número de tubos y el coeficiente "ho" en función
del diámetro de la carcasa.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 241
CALCULO DEL COEFICIENTE "hi"
Usamos la correlación de Cavallini y Zecchin(Ref.D9):
ℎ = 0,05 ∗ , ∗ / ∗= ∙
= ∗ ∗ ( ) , +=
= (1 − )Siendo:
"X" la calidad o título del vapor (porcentaje en masa de vapor), que la
tomaremos como valor 1
"G" es el flujo másico de fluido que condensa (Kg/s m2)
"di" el diámetro interno del tubo igual a 1,48*10-2 m
" " es la viscosidad del vapor (v) y el líquido (l) respectivamente
" " es la densidad del vapor (v) y líquido respectivamente (l)
"Cp" es el calor especifico
"k" es la conductividad térmica
Para calcular "G" necesitamos conocer el caudal másico de vapor.
Como el vapor solo cede su calor de condensación, tenemos que:= ∗
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 242
Siendo: "q" el calor transferido, "λ" es el calor latente de condensación
igual a 2257 KJ/Kg y "m" el caudal másico de vapor.
"q" para el primer intercambiador es 6.670.405 w. Se obtiene un valor
de: m= 2,96 kg/s
"q" para el segundo intercambiador es 2.858.745 w. Se obtiene un valor
de: m= 1.27 kg/s
"G" es el flujo másico de vapor por el interior de un tubo. Es decir que:G = m( º ) (A tubos)El área transversal (Attubo) de un tubo es:
( ) = ∙Siendo "r" el radio interior de un tubo; r= 0,74 cm; (At tubo)= 1,72∗10-4
m2.
para el primer intercambiador:
= 34.418( º ) / para el segundo intercambiador:
= 14.767( º ) /El Rel = 0 en ambos intercambiadores.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 243
El Rev es:
para el primer intercambiador:
= 4.548.093( º ) para el segundo intercambiador:
= 1.951.353( º )Calculamos el Re equivalente:
para el primer intercambiador:
= 26.585.571( º ) para el segundo intercambiador:
= 11.406.502( º )El Pr es aproximadamente 1
Calculamos "hi": ℎ = 0,05 ∙ , ∙ / ∙ para el primer intercambiador:= . .( º ) ,
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 244
para el segundo intercambiador:= .( º ) ,CALCULO DEL COEFICIENTE "ho"
Para el cálculo del coeficiente individual de transferencia de calor para
el lado de la carcasa empleamos la siguiente expresión (Ref. D9):
ℎ ∗ = 0,36 ∗ ( ∗ ) , ∗ /Siendo:
ho el coeficiente individual de transferencia de calor para el lado de la
carcasa.
Deq el diámetro equivalente de la carcasa
k es la conductividad del liquido
G es el flujo másico por unidad de área para el lado de la carcasa
es la viscosidad del líquido
Pr es el número de Prandt
El diámetro equivalente de la carcasa para una disposición triangular de
los tubos es (Ref. D10):
= 4 ∗ √ ∗ − ∗∗Siendo pt = 15/16 pulgadas y do = 3/4 pulgadas. El Deq = 0,54 pulgadas
(1,37 cm).
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 245
Para calcular el flujo másico por unidad de área en la carcasa,
necesitamos conocer el área transversal de la carcasa, que se calcula a través
de la expresión:
= ( − ) ∗ ∗Siendo:
Dc el diámetro de la carcasa
B es el espaciado entre deflectores. Normalmente se toma como valor
una quinta parte del diámetro de la carcasa: B= 0,2 Dc
Calculando el At en función del área de la carcasa nos queda:
= 0,04 ∗Donde Dc se expresa en metros.
El flujo másico por unidad de área queda:
para el primer intercambiador el caudal es 70 kg/s: G = 1.750/Dc2
para el segundo intercambiador el caudal es 75 kg/s: G = 1.875/Dc2
El número de Prandt es: = ∗Que para el líquido vale Pr = 5,3
El coeficiente "ho" queda en función del diámetro de la carcasa:
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 246
para el primer intercambiador:
= . , para el segundo intercambiador:
= . ,CALCULO DEL COEFICIENTE GOLBAL
= 1∗ + ∗ ( ) +
Sustituimos todos los parámetros conocidos:
para el primer intercambiador:
= , ∗ ∗ ( º ) , + , ∗ + , ∗ ∗ , para el segundo intercambiador:
= , ∗ ∗ ( º ) , + , ∗ + , ∗ ∗ ,Donde el diámetro de carcasa (Dc) debe expresarse en metros.
.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 247
A continuación realizamos un cálculo iterativo para determinar el
número de tubos y el diámetro de carcasa del intercambiador. Los datos se
reflejan en la siguiente tabla:
Primer intercambiador
U(w/m2ººC)
A (m2) Nº tubosDc
(pulgadas)Dc (m) U(w/m2ºC)
650 402,4 1.379 42 2,54 10-2 2.444
2.444 107 367 23,25 0,59 3.135
3.135 83,44 285 21 0,53 3.383
3.383 77,30 265 19,25 0,49 3.501
3.501 74,72 256 19,25 0,49 -
Segundo intercambiador
U(w/m2ººC)
A (m2) Nº tubosDc
(pulgadas)Dc (m) U(w/m2ºC)
650 399,8 1.370 42 2,54 10-2 1.554
1.554 167,24 573 27 0,69 2.071
2.071 125,5 430 25 0,64 2.342
2.342 111 381 23,25 0,59 2.478
2.478 104,88 360 23,25 0,59 -
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 248
En resumen, dispondremos de dos intercambiadores; uno situado entre
la unidad de pre-encalado y encalado, y el segundo entre la unidad de primera
filtración y segunda carbonatación. El primer intercambiador tendrá una
carcasa de 19,25 pulgadas y 256 tubos. El segundo tendrá 23,25 pulgadas de
carcasa y 360 tubos. Los tubos tendrán una disposición triangular a 15/16
pulgadas, 3/4 de pulgada de diámetro externo, 16 pies de longitud y un
espesor de 14 BWG.
6.5. CÁLCULO DEL NUEVO INTERCAMBIADOR DE CALOR ELEGIDO
Una vez diseñado el intercambiador de calor, el siguiente paso es
construirlo o buscar en el mercado uno que se asemeje al diseñado.
El intercambiador de calor seleccionado tiene las siguientes
características (Ref. D23):
intercambiador de calor de carcasa y tubo.
tiene 1.559 tubos de 3/4 de pulgada, con un espesor de 14 BWG y una
longitud de 20 pies (6.960 mm).
los tubos tienen una disposición triangular (60 º) con un pitch de una
pulgada.
la carcasa tiene un diámetro de 46 pulgadas (1.168 mm) con 50
espaciadores.
Como en este caso el intercambiador de calor elegido no se corresponde
con el diseñado previamente, será necesario recalcular el caudal de vapor
usado para que dicho intercambiador suba la temperatura de los respectivos
fluidos (jugo pre-encalado y jugo limpio de primera).
Vamos a usar el mismo intercambiador para calentar el jugo pre-
encalado y el jugo limpio de primera.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 249
6.5.1. Cálculo de coeficiente global de transferencia de calor
Partimos de la ecuación básica de transferencia de calor en función del
coeficiente global de transferencia de calor:
= ∗ ∗De esta ecuación todos los factores son conocidos, para ambos
intercambiadores, excepto el coeficiente "U".
El caudal de calor es:
6.670.405 w para el primer intercambiador
2.858.745 w para el segundo intercambiador
La LMTD es:
25,5 ºC par el primer intercambiador
9,1 ºC para el segundo intercambiador
El área de intercambio es:
á = 2 ∗ ∗ ∗Siendo:
"r" el radio exterior del tubo = 3/8 in (0,9525 cm)
"L" es la longitud del tubo = 20 pies (609,6 cm)
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 250
Nos queda entonces para ambos intercambiadores: área de un tubo =0,365 m2, como hay 1.559 tubos entonces: área total = 568,77 m2
Coeficiente global de intercambio de calor:
U = QA ∗ LMTDQuedando:
U (primer intercambiador) = 459,9 w/m2ºC
U (segundo intercambiador) = 456,9 w/m2ºC
Por otro lado sabemos que el coeficiente global de transferencia de calor
se puede calcular en función de los coeficientes individuales de
transferencia de calor usando la expresión:
= 1∙ + ∙ ( ) +
Calculamos cada sumando del denominador por separado. Para
calcular el primer y tercer sumando necesitamos los coeficientes individuales.
Para el segundo sumando sabemos que:
o área exterior del tubo Ao = 0,365 m2
o área interior del tubo Ai = 0,283 m2
o radio exterior del tubo r0 = 0,9525 cm
o radio interior del tubo ri = 0,74 cm
o conductividad del material de construcción del tubo K = 15 w/mºC
o longitud del tubo L = 609,6 cm
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 251
De manera que:
∙ ( ) = , ∗ º /Cálculo de los coeficientes individuales:
Cálculo del coeficiente individual "hi"
Usamos la correlación de Cavallini y Zecchin:
ℎ = 0,05 ∗ , ∗ / ∗= ∗
= ∗ ∗ ( ) , += ∗ ∗
= ∗ (1 − ) ∗G = m( º ) ∗ (A tubos)
"m" es el caudal de vapor empleado para calentar y es la variable que
queremos conocer. De manera que sustituyendo los valores conocidos y
dejándolo todo en función de "m", tenemos que:
= . ∗ ,
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 252
Cálculo del coeficiente individual "ho"
Para el cálculo del coeficiente individual de transferencia de calor para
el lado de la carcasa empleamos la siguiente expresión:
ℎ ∗ = 0,36 ∗ ( ∗ ) , ∗ /
= 4 ∗ √ ∗ − ∗∗=
= ( − ) ∗ ∗En este caso "m" es el caudal de jugo pre-encalado (para el primer
intercambiador) o el caudal de jugo limpio de primera (para el segundo
intercambiador), que se trata de un valor conocido.
Sustituyendo los valares conocidos tenemos que:
ho = 90.296 w/m2(primer intercambiador)
ho = 93.270 w/m2 (segundo intercambiador)
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 253
Cálculo del caudal de vapor para calentar
Sustituyendo todos los valores en la expresión para calcular el
coeficiente global de transmisión de calor y despejando el valor de "m" nos
queda:
m = 14,8 t/h para el primer intercambiador
m = 4,15 kg/h para el segundo intercambiador
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 254
CAPÍTULO 7: DISEÑO DEL HORNO DE CAL
En el horno de cal se lleva a cabo la combustión de la piedra caliza,
dando origen al oxido de calcio y dióxido de carbono.
La reacción de disociación de la piedra caliza es:
1kg CaCO3 + 435 Kcal 0,56kg CaO + 0,44kg CO2
Como combustible usaremos coque.
7.1. BALANCE DE MATERIA AL HORNO
A continuación vamos a realizar un balance de materia al horno de cal
identificando lo que entra y sale de cada corriente.
Un esquema del horno es:
Piedracaliza
Coque
CO2Excesoaire
Aire
CaOincocidosceniza
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 255
Del balance global de materia sabemos que:
al horno entran 12,42 t/h de piedra caliza.
la piedra posee un 97% de pureza, que se corresponden con 12,05 t/h
de CaCO3 y un 3% de incocidos, que se corresponden con 0,37 t/h.
son necesarios 1,24 t/h de coque.
con una composición del 90% de carbono, lo que suponen 1,116 t/h y
10% de cenizas, que se corresponden con 0,124 t/h(Ref. D3).
se producen 6,75 t/h de CaO y 5,30 t/h de CO2.
Vamos a calcularla cantidad de aire necesario para producir la reacción
completa del coque. La reacción de combustión es:
Según la bibliografía (Ref. L3) sabemos que 1 Kg de coque necesitan
11,5 Kg de aire para reaccionar. Como tenemos 1,116 t/h de coque,
necesitaremos 12,83 t/h de aire. Poniendo un exceso del 15% nos queda 14,75t/h de aire para la combustión.
Lo siguiente es calcular la cantidad de CO2 que se produce. Este será la
suma del producido en la combustión del coque y el producido en la calcinación
de la piedra caliza.
De la combustión del coque tenemos: 12 g de C producen 44 g de CO2,
de manera que 1,116 t/h de C producen 4,09 t/h de CO2. En la calcinación de la
piedra caliza se producen 5,30 t/h de CO2, el total es: 9,39 t/h de CO2.
Suponiendo que el aire solo está formado por oxígeno y nitrógeno, y
teniendo en cuenta que 1 Kg de aire contiene 0,233 Kg de oxígeno y 0,766 Kg
de nitrógeno. Al horno entran y salen 11,3 t/h de nitrógeno.
C + O2 CO2
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 256
La cantidad de oxigeno que sale será la debida al exceso de aire. El aire
en exceso son 1,92 t/h, que se corresponden con: (1,92 t/h aire) x (0,233) =
0,45 t/h de oxígeno.
BALANCE AL HORNO (t/h)
ENTRADA SALIDA
SOLIDOS SOLIDOS
>piedra caliza 12,42 >Cao 6,75
CaCO3 12,05 >incocidos 0,37
>incocidos 0,37 >ceniza 0,124
> coque 1,24
carbono 1,116
ceniza 0,124
GASES GASES
>aire 14,75 >CO2 9,39
oxigeno 3,45 >oxigeno 0,45
nitrógeno 11,3 >nitrógeno 11,3
7.2. CÁLCULO DEL VOLUMEN DEL HORNO
De la siguiente grafica (Ref. L1).
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 257
Podemos calcular el tiempo de residencia en el horno conociendo el
tamaño de partícula y su forma.
Vamos a suponer que las partículas tienen forma de bloque (slab) y que
su tamaño es de 13 cm (Ref. L3). Teniendo esto en cuenta, el tiempo de
residencia es de 15 h aproximadamente.
Al horno entran:
-- (12,42 t/h de piedra caliza) x (15 h) = 186,3 t piedra caliza. La densidad de la
piedra caliza es: 2,40 t/m3 (Ref. D13). El volumen de piedra caliza es: (186,3 t
piedra caliza) / (2,40 t/m3) = 77,63 m3
-- (1,24 t/h de coque) x (15 h) = 18,6 t coque. La densidad del coque es: 0,5
t/m3 (ref. D13). El volumen de coque es: (18,6 t coque) / (0,5 t/m3) = 37,2 m3
El volumen total de materia que entra al horno es de: 77,63 + 37,2 =
114,83 m3
Según bibliografía (Ref. L1) los hornos convencionales suelen tener
unas dimensiones de 3-4 m de diámetro y 18-22 m de altura útil. Esto supone
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 258
un volumen de 127 a 276 m3. De manera que un horno convencional de estas
dimensiones es suficiente.
7.3. CÁLCULO DE LA PARED DEL HORNO
El siguiente paso es determinar la estructura de la pared del horno. La
pared de un honro está formada por sucesivas capas de materiales aislantes.
Un ejemplo de esta composición se puede ver en la siguiente figura (Ref. L1):
Lo primero que vamos hacer es determinar las pérdidas de calor de las
paredes del horno al exterior. Para este cálculo empleamos la ecuación de
Fishendon y Saunders (Ref. D14):
= ∗ ( − ) , + 5,67 ∗ ∗ [( + 273100 ) − ( + 273100 ) ]
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 259
Siendo:
Pp: las pérdidas de calor por unidad de superficie (w/m2)
a: coeficiente que depende de la velocidad del aire. Se suele tomar
como valor medio 2,2
Ts: es la temperatura en la pared exterior del horno. Vamos a tomar un
valor de 50 ºC. Como la máxima temperatura ambiental que puede
soportar el cuerpo humano (Ref. D15).
Ta: es la temperatura ambiente. Vamos a tomar un valor de 20 ºC
ε: es la emisividad. Tomaremos un valor medio de 0,9 (Ref. L11).
Resolviendo la ecuación nos queda un valor de pérdidas aproximado de:
Pp = 334 w/m2
Una vez conocidas las pérdidas de calor y aplicando la ley de Fourier
podemos determinar la estructura de la pared del horno.
En nuestro caso vamos a suponer que la pared de nuestro horno está
formada, de adentro a fuera por:
una capa de ladrillo refractario aislante JM 26 (Ref. D16) con una
conductividad térmica de 0,35 W/m K
una capa de lana de roca (Ref. D17) con una conductividad térmica de
0,04 W/m K
una capa de ladrillo refractario aislante JM26 (Ref. D16) con una
conductividad térmica de 0,35 W/m K
una capa de vermiculita (Ref. D18) con una conductividad térmica de
0,053 W/m K
una capa de ladrillo común (Ref. D19) con una conductividad térmica de
0,8 W/m K
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 260
La ley de Fourier es: / = ∆∑Donde:
q/A: son las pérdidas de calor por unidad de área. Correspondientes a
334 W/m2
∆ : es la diferencia de temperatura entre la pared interior del horno y la
exterior. La pared interior del horno se encuentra a una temperatura
media de 1200 ºC y la exterior a 50 ºC.
L: es el espesor de cada capa de la pared
k: es la conductividad térmica de cada capa
Teniendo en cuenta que la pared de un horno tiene un espesor
aproximado de 62 cm (Ref. L1) y variando los espesores de cada capa hasta
obtener las pérdidas calculadas, obtenemos que:
cada capa de ladrillo refractario aislante mide 23 cm de espesor
la capa de lana de roca mide 4 cm de espesor
la capa de vermiculita mide 5,6 cm de espesor
la capa de ladrillo común mide 6 cm de espesor
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 261
CAPÍTULO 8: DISEÑO DEL SISTEMA DE TUBERÍAS Y BOMBAS
8.1. ESQUEMA DEL SISTEMA PRINCIPAL DE TUBERIAS Y BOMBAS
Tramo 1-1 1-2 2 3-1 3-2 4-1 4-2 5 6-1 6-2 7 8-1 8-2 9
Empieza pre B-1 IQ-1 enc B-2 1º carb B-3 1º F Tan1 B-4 IQ-2 2º carb B-5 2º F
Acaba B-1 IQ-1 enc B-2 1º carb B-3 1º F Tan1 B-4 IQ-2 2º carb B-5 2º F Tan2
pre= pre-encalado, B= bomba, IQ=intercambiador de calor, enc= encalado, carb =carbonatación, F= filtración, Tanq= tanque pulmón
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 262
8.2. DISEÑO DEL SISTEMA DE TUBERÍAS
En esta unidad de depuración se tiene una tubería que conduce el jugo
de circulación que va desde la salida de pre-encalado hasta que sale de
segunda filtración. Ese tramo de tubería es el que vamos a diseñar. El diseño
de tubería se limitará a la determinación del diámetro nominal de la misma y del
Scheduler o Número de Catálogo. A continuación se explica el procedimiento
de cálculo seguido (Ref. D20).
8.2.1. CÁLCULO DEL DIÁMETRO NOMINAL
Para obtener el diámetro nominal, hay que tener en cuenta que paratuberías de acero con diámetros nominales entre 3 y 12 in, el valor nominal seaproxima al diámetro interno real, y, sin embargo, en tuberías grandes, de másde 12 in, el diámetro nominal es igual al diámetro exterior real.
Para el cálculo del diámetro de tubería utilizamos la siguiente ecuación:
= 4 ∗ Qπ ∗ vDonde:
v= velocidad de circulación del fluido por el interior de la tubería, m/s.
Q= caudal de circulación, m3/s.
Cálculo de “v”:
Para obtener el valor de la velocidad, existen tablas donde aparecen
reflejadas las velocidades típicas de circulación de fluidos. Para una línea de
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 263
conducción la velocidad está entre 1,2 y 2,4 m/s. Cogemos el valor de 1,8m/s.
Fuente: www.ugr.es; aula virtual
Cálculo de “Q”:
Para cada tramo de tubería teníamos un caudal distinto, por lo que
tendremos distintos diámetros. Los diámetros de tuberías se encuentran
normalizadas, existiendo tablas donde aparecen reflejados los diámetros
nominales y schedules (ver Anexo VIII). Calculamos el valor de dicho diámetro
para cada tramo:
TRAMO 1 (va desde pre-encalado hasta primer intercambiador) y 2 (va
desde primer intercambiador a encalado):
En este tramo el caudal que circula es de 251,98 t/h = 0,066 m3/s
Sustituyendo en la ecuación de D, obtenemos: D = 0,217 m = 8,53 in.Como no hay ese valor en la tabla, nos vamos al siguiente superior que sería
10 in.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 264
TRAMO 3 (va desde encalado hasta primera carbonatación):
En este tramo el caudal que circula es de 287,58 t/h = 0,075 m3/s
Sustituyendo en la ecuación de D, obtenemos: D = 0,230 m = 9,06 in.
Como no hay ese valor en la tabla, nos vamos al siguiente superior que sería
10 in.
TRAMO 4 (va desde primera carbonatación hasta primera filtración) y 5
(va desde primera filtración hasta el tanque pulmón):
En este tramo el caudal que circula es de 292,67 t/h = 0,076 m3/s
Sustituyendo en la ecuación de D, obtenemos: D = 0,232 m = 9,13 in.
Como no hay ese valor en la tabla, nos vamos al siguiente superior que sería
10 in.
TRAMO 6 (va desde el tanque pulmón hasta el segundo intercambiador)
y 7 (va desde el segundo intercambiador hasta la segunda
carbonatación):
En este tramo el caudal que circula es de 292,67 t/h = 0,076 m3/s
Sustituyendo en la ecuación de D, obtenemos: D = 0,232 m = 9,13 in.
Como no hay ese valor en la tabla, nos vamos al siguiente superior que sería
10 in.
TRAMO 8 (va de segunda carbonatación hasta segundo filtración):
En este tramo el caudal que circula es de 270,38 t/h = 0,071 m3/s
Sustituyendo en la ecuación de D, obtenemos: D = 0,224 m = 8,80 in.
Como no hay ese valor en la tabla, nos vamos al siguiente superior que sería
10 in.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 265
En la siguiente tabla se recogen los valores de diámetro calculado para
cada tramo de tubería a partir de los diferentes caudales:
Tramo 1 2 3 4 5 6 7 8Q
(m3/s) 0,066 0,066 0,075 0,076 0,076 0,076 0,076 0,071
D (in) 8,53 8,53 9,06 9,13 9,13 9,13 9,13 8,80
Como podemos comprobar, en todos los casos, aun cogiendo los
distintos valores de caudales, al ser estos más o menos similares y al darnos
un valor de diámetro entre 8 y 10 in, elegiremos el valor de 10 in. Elegimos este
valor porque los diámetros de tuberías se encuentran normalizados. Según la
tabla (ver Anexo VIII) el diámetro nominal que deberíamos coger es el de 10 in.
8.2.2. CALCULO DEL SCHEDULER O NÚMERO DE CATÁLOGO
Para calcular el Scheduler o Número de Catálogo se aplica la siguiente
ecuación: º Á = 1000 ∗ ñDonde:
Pdiseño: Presión máxima de trabajo alcanzada en el sistema (kg/m2)
S: Límite elástico del material. Para el AISI 304 es 1.530 (kg/m2).
Para hacer el cálculo es necesario conocer la máxima presión a la que
trabaja el sistema, que coincidirá con la presión a la salida de la bomba, y que
consideraremos nuestra presión de diseño.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 266
CÁLCULO DE LA PRESIÓN MÁXIMA DE TRABAJO EN EL SISTEMA
Para hacer el cálculo para obtener la presión máxima de trabajo que se
da en el sistema utilizamos la Ecuación de Bernoulli o Balance de Energía,
para líquidos prácticamente incompresibles. Ya que sólo conocemos algunos
datos de presión como la que hay a la entrada de un depósito, que sería P
atmosférica, aplicando Bernoulli vamos calculando el resto de los valores por
determinar.
La Ecuación de Bernoulli o Balance de Energía tendría la siguiente
forma:
ó + + é − + ó = 0( − ) + ( − ) + 2 ( − ) − ŵ + = 0
Donde:
m= caudal másico en kg/s
ρ= densidad del fluido en circulación en kg/m3
P1 y P2 son las presiones en los puntos entre los que aplicamos
Bernoulli y viene en kg/cm2
g = fuerza de la gravedad m/s2
Z1 y Z2 son los valores de las alturas a las que se encuentran los puntos
1 y 2 en m.
V1 y V2 son los valores de velocidad del fluido en los puntos 1 y 2 en m/s
ŵ = trabajo específico que la máquina ejerce sobre la unidad de masa
de fluido entre las secciones Ay B; es positivo o negativo si el trabajo
hace aumentar o disminuir la energía del sistema (J/kg).
∑ F = pérdidas de carga por fricción que hay entre los puntos 1 y 2 de la
tubería.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 267
Todos los términos de la ecuación tiene unidades de J/s= w, unidades
de potencia.
Dividiendo toda la ecuación anterior entre “m”, nos queda:
ŵ = ∆ + ∗ ∆ + ∆2 +Teniendo la ecuación unidades de J/kg.
Y dividiendo esta última ecuación entre “g” obtenemos unidades de m.= ∆ + ∆ + ∆2 + ℎSiendo H = altura o carga de la bomba
ŵPara hacer los cálculos dividimos todo el sistema en tramos, como se
puede ver en el punto 8.1.
TRAMO 1 Y 2
Este tramo coincide con la salida de pre-encalado hasta la entrada a
encalado. En este recorrido nos encontramos con una bomba, una válvula de
compuerta, un intercambiador de calor.
Tomamos como punto "1" para el cálculo la salida de la bomba-1 y como
punto "2" la entrada al depósito de encalado.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 268
Aplicamos Bernoulli entre esos dos puntos y tenemos las siguientes
condiciones:
o V1=V2=V = 1,8 m/s. La velocidad es constante en todo el tramo de
tubería del sistema que tenemos. Por lo que ΔV=0.
o Al no haber bomba, H=0
La ecuación de Bernoulli queda:
∆Pρ ∗ g + ΔZ + hf = 0Los datos que conocemos son:
- P2= 1 atm, porque es la salida al depósito.
- ρ= 1.063 kg/m3
- Z1= 0 m y Z2= 7 m.
- hf no conocemos su valor, lo calculamos.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 269
Cálculo de hf
Para el cálculo de las pérdidas a lo largo de la tubería hay que tener en
cuenta las pérdidas en los tramos rectos y las pérdidas en los accesorios.
Las pérdidas en los tramos rectos se calculan con la ecuación de Darcy:
ℎ = f ∗ ∗ V2gSiendo:
f= factor de Darcy
L= longitud de tubería de tramo recto en m.
D= diámetro de la tubería en m.
V= velocidad del fluido en el interior de la tubería en m/s.
G= gravedad= 9,8 m/s.
Para calcular el factor de Darcy (f) nos vamos a la Gráfica de Moody (ver
Anexo VI), en la que nos relaciona f con el Reynold (Re) y la rugosidad relativa
(Ɛ/D). Donde Ɛ = 2∗10-6 m para aceros inoxidables.
Calculamos el Reynolds:
= ρ ∗ v ∗ DμSiendo ρ y v la densidad y la velocidad, ya mencionados anteriormente y
µ es la viscosidad del fluido que circula por la tubería. Éste depende de la
temperatura y está tabulado (ver Anexo III).
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 270
Como en el tramo de estudio de la tubería nos encontramos con un
intercambiador de calor, la temperatura será distinta antes y después de éste,
por lo que el valor de µ también.
Antes del intercambiador, Tª = 60ºC, entonces µ = 8,08∗10-3; dando un
valor de Re aproximadamente de 6∗104
Después del intercambiador, Tª = 85ºC, entonces µ = 5,5∗10-3; dando un
valor aproximado de Re = 8,8∗104.
Con los valores de Re y con Ɛ/D = 7,87∗10-6 se obtienen dos valores de
f: 2∗10-2(antes del intercambiador) y 1,9∗10-2 (después del intercambiador).
Sustituyendo en la ecuación nos queda que hf es: 1,3∗10-2m antes del
intercambiador y 0,136m después del intercambiador. El hf del tramo seria:
0,15m.
Para calcular las pérdidas en accesorios utilizamos la ecuación:
ℎ = ∗ 2Donde K es adimensional y depende del tipo de accesorio. Hay tablas
para sus valores (Ref. D20).
Los accesorios que nos encontramos en este tramo son los siguientes:
- Válvula de Compuerta Abierta. K = 0,17
- Intercambiador de Calor.
- 2 Codos de 90º. K = 2∗0,75
- Entrada Redondeada. K = 0,23
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 271
Pero el valor de la pérdida de carga producida por el intercambiador de
calor no aparece en tablas y lo calculamos.
Cálculo de las pérdidas de carga producidas por el intercambiador de calor:
Calculamos la caída de presión en carcasa ya que el jugo circula por la
carcasa y el vapor por el interior de los tubos.
Se calcula a través de la ecuación (Ref.D10):
= ∗ f ∗ G ∗ (N + 1) ∗ Dρ ∗ DDonde:
o Npc = Nº pasos por carcasa= 1
o NB = Nº deflectores = 50
o Deq = Diámetro equivalente.
o Dc = Diámetro carcasa = 46 in= 1,17 m
o ρ = Densidad del jugo= 1.063 kg/m3.
o f = Factor de Fanning =
o G= Flujo másico por unidad de área = ; donde m = Flujo
másico (Kg/s) e At = Área transversal de la carcasa (m2).
Calculamos el Deq:
= 4 ∗ 32 ∗Pt2−π4∗d02π∗d0 = 5,43∗10-1 in = 1,4∗10-2 m.
Donde d0= diámetro exterior de tubos= 3/4 in y Pt (Pitch) = 15/16 in.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 272
Calculamos G: = mDonde m= Caudal másico de jugo que entra al intercambiador = 70 kg/s.
= Pt−d0 ∗B∗DcPt = 44,16 in2= 0,03 m2.
Por lo que G = 2.333 kg/m2s.
Calculamos f:
Para su cálculo nos vamos al diagrama de Moody(ver Anexo VI). Para
ello necesitamos conocer Re y la rugosidad relativa( ), donde D = Deq
No conocemos la velocidad del jugo en el interior de la carcasa, por lo
que suponemos flujo turbulento desarrollado, entonces el valor de Re será muy
elevado. Como todos los datos son conocidos y con Re muy grande yƐ
=
1,4*10-4 obtenemos un f (Darcy) = 1,3∗10-2 dando un f (Fanny) = 3,25∗10-3.
Sustituyendo todo lo calculado en la ecuación de Pc, quedaría:
Pc= 70.926 Pa = 0,70 atm.
Las pérdidas de carga debidas al intercambiador en metros serán por lo
tanto: ∆∗
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 273
Dando un valor = 6,81 m.
Las pérdidas de carga debidas al resto de accesorios serían:
hf = 0,31 m
hf total accesorios = 6,81 + 0,31 = 7,12 m
hf total del tramo = 0,15 + 7,12 = 7,27 m
Ya podemos calcular la presión a la salida de la bomba, sustituyendo
todo en la ecuación: ∆Pρ ∗ g + ∆ + ℎ = 0P1=249.981 Pa = 2,5 atm.
Por lo que la presión a la salida de la bomba-1 sería de 2,5 atmaproximadamente.
TRAMO 3
Este tramo va desde la salida de encalado hasta la entrada a primera
carbonatación. En este tramo nos encontramos con una bomba y una válvula
de compuerta.
Tomamos como punto "1", la salida de la bomba-2 y "2" la entrada a la
carbonatadora.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 274
Haciendo las mismas simplificaciones para la ecuación de Bernoulli,que
hicimos en el tramo 1 y 2, la ecuación se queda:
∆Pρ ∗ g + ∆ + ℎ = 0Los datos que conocemos son:
- P2= 1 atm. porque es la salida al depósito.
- ρ= 1.063 kg/m3
- Z1= 0 m y Z2= 8 m.
- hf no conocemos su valor, lo calculamos.
Las pérdidas en los tramos rectos se calculan con la ecuación de Darcy:
ℎ = f ∗ ∗ V2g
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 275
Cada término de la ecuación de Darcy es:
f = factor de Darcy
L = longitud de tubería de tramo recto = 12 m.
D = diámetro de la tubería = 2,54∗10-1 m.
V = velocidad del fluido en el interior de la tubería en m/s= 1,8 m/s.
G = gravedad = 9,8 m/s.
Para calcular el factor de Darcy (f) nos vamos a la Gráfica de Moody, en
la que nos relaciona f con el Reynold (Re) y la rugosidad relativa (Ɛ/D).
La temperatura sigue siendo de 85 ºC al no haber más calentamiento en
este tramo ya que no hay intercambiador de calor, por lo que el valor de “f” será
el mismo que en el tramo 1 y 2 a esa temperatura: f = 1,9∗10-2.
Sustituyendo en la ecuación nos queda: hf = 0,15 m.
Para calcular las pérdidas en accesorios utilizamos la ecuación:
ℎ = ∗ 2Los accesorios que nos encontramos en este tramo son los siguientes:
- Válvula de Compuerta Abierta. K = 0,17
- 2 Codos de 90º. K = 2∗0,75
- Entrada Redondeada. K = 0,23
Las pérdidas en accesorios son: hf = 0,31 m.
hf total = 0,15 + 0,31 = 0,46.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 276
Yéndonos a la ecuación de Bernoulli nos queda:
P1= 189.456 Pa = 1,87 atm.
La presión a la salida de la bomba-2 será de 2 atmaproximadamente.
TRAMO 4 Y 5
Este tramo va desde la salida de primera carbonatación hasta la entrada
al depósito pulmón. En este tramo nos encontramos con una bomba, una
válvula de compuerta y un filtro.
Tomamos como punto "1", la salida de la bomba-3 y "2" la entrada del
depósito pulmón.
Haciendo las mismas simplificaciones para la ecuación de Bernoulli, que
hicimos en el tramo 1 y 2, la ecuación se queda:
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 277
∆Pρ ∗ g + ∆Z + h = 0Los datos que conocemos son:
- P2= 1 atm. porque es la salida al depósito.
- ρ= 1.063 kg/m3
- Z1= 0 m y Z2= 7 m.
- hf no conocemos su valor, lo calculamos.
Las pérdidas en los tramos rectos se calculan con la ecuación de Darcy:
ℎ = ∗ ∗ V2gCada término de la ecuación de Darcy es:
f = factor de Darcy
L= longitud de tubería de tramo recto en m= 11,5m.
D= diámetro de la tubería = 0,254m.
V= velocidad del fluido en el interior de la tubería = 1,8 m/s.
g= gravedad= 9,8 m/s.
Para calcular el factor de Darcy (f) nos vamos a la gráfica de Moody, en
la que nos relaciona f con el Reynold (Re) y la rugosidad relativa (Ɛ/D).
La temperatura sigue siendo de 85 ºC al no haber más calentamiento en
este tramo ya que no hay intercambiador de calor, por lo que el valor de “f” será
el mismo que en el tramo 3: f = 0,019.
Sustituyendo en la ecuación nos queda: hf = 0,15 m.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 278
Para las pérdidas en accesorios:
ℎ = ∗ 2Los accesorios que nos encontramos en este tramo son los siguientes:
- Válvula de Compuerta Abierta. K = 0,17
- 2 Codos de 90º K = 2∗0,75
- Filtro Prensa ΔP = 3 atm = 29,18 m. (Ver diseño
filtro)
- Entrada Redondeada. K = 0,23
Sustituyendo los datos en la ecuación, nos da:
hf= 0,314 m.
hf total accesorios = 29,18 + 0.31= 29.49 m.
hf total= 0,15 + 29,49 = 29,63 m.
Yéndonos a la ecuación de Bernoulli queda:
P1 = 483.018 Pa = 4,83 atm.
La presión a la salida de la bomba-3 será de 4,9 atmaproximadamente.
TRAMO 6 Y 7
Este tramo sería desde la salida de primer depósito pulmón hasta la
entrada a segunda carbonatación. En este tramo nos encontramos con una
bomba, una válvula de compuerta y un intercambiador de calor.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 279
Tomamos como punto "1", la salida de la bomba-4 y "2" la entrada del
depósito pulmón.
Haciendo las mismas simplificaciones para la ecuación de Bernoulli, que
hicimos en el tramo 1 y 2, la ecuación se queda:
∆Pρ ∗ g + ∆Z + h = 0Los datos que conocemos son:
- P2 = 1 atm. porque es la salida al depósito.
- ρ = 1.063 kg/m3
- Z1 = 0 m y Z2 = 8 m.
- hf no conocemos su valor, lo calculamos.
Las pérdidas en los tramos rectos se calculan con la ecuación de Darcy:
ℎ = ∗ ∗ V2g
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 280
Cada término de la ecuación de Darcy es:
F = factor de Darcy
L = longitud de tubería de tramo recto = 13 m.
D = diámetro de la tubería = 0.254m.
V = velocidad del fluido en el interior de la tubería = 1,8 m/s.
g = gravedad = 9,8 m/s.
Para calcular el factor de Darcy (f) nos vamos a la Gráfica de Moody, en
la que nos relaciona f con el Reynold (Re) y la rugosidad relativa (Ɛ/D).
La temperatura antes del intercambiador es de 85 ºC pero después de él
aumenta en ese tramo. Las tablas que tenemos para viscosidades de fluidos
(ver Anexo III)no se dan valores de ésta para temperaturas superiores a 85 ºC,
por lo que tomaremos como valor aproximado de “f” el mismo que en el tramo 4
y 5 a esa temperatura: f = 0,019.
Sustituyendo en la ecuación nos queda: hf = 0,16 m.
Las pérdidas en accesorios son:
Los accesorios que nos encontramos en este tramo son los siguientes:
- Válvula de Compuerta Abierta. K= 0,17
- 2 Codos de 90º K= 2∗0,75
- Intercambiador de Calor 6,81 m (igual que el del tramo 1 y 2)
- Entrada Redondeada. K = 0,23
Para calcular las pérdidas en accesorios utilizamos la misma ecuación
usada con anterioridad:
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 281
hf = 0,31 m.
hf total accesorios = 6,81 + 0,31 = 7,12 m.
hf total = 0,16 + 7,12 = 7,28 m.
Yéndonos a la ecuación de Bernoulli:
P1 = 260.503 Pa = 2,57 atm.
La presión a la salida de la bomba-4 será de 2,6 atmaproximadamente.
TRAMO 8
Este tramo va desde la salida de segunda carbonatación hasta la salida
de segunda filtración. En este tramo nos encontramos con una bomba, una
válvula de compuerta y un filtro.
Tomamos como punto "1", la salida de la bomba-5 y "2"la entrada a
segundo depósito pulmón.
Haciendo las mismas simplificaciones para la ecuación de Bernoulli, que
hicimos en el tramo 1 y 2, la ecuación se queda:
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 282
∆Pρ ∗ g + ∆Z + h = 0Los datos que conocemos son:
- P2 = 1 atm. porque es la entrada al depósito pulmón.
- ρ = 1.063 kg/m3
- Z1 = 0 m y Z2 = 7 m.
- hf no conocemos su valor, lo calculamos.
Las pérdidas en los tramos rectos se calculan con la ecuación de Darcy:
ℎ = ∗ ∗ V2gCada término de la ecuación de Darcy es:
f = factor de Darcy
L = longitud de tubería de tramo recto = 12 m.
D = diámetro de la tubería = 0,254m.
V = velocidad del fluido en el interior de la tubería = 1,8 m/s.
G = gravedad= 9,8 m/s.
Para calcular el factor de Darcy (f) nos vamos a la Gráfica de Moody, en
la que nos relaciona f con el Reynold (Re) y la rugosidad relativa (Ɛ/D).
La temperatura antes del intercambiador es de 85 ºC pero después de él
aumenta en ese tramo. En las tablas que tenemos para viscosidades de fluidos
(ver Anexo III) no se dan valores de ésta para temperaturas superiores a 85 ºC,
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 283
por lo que tomaremos como valor aproximado de “f” el mismo que en el tramo 4
y 5 a esa temperatura: f = 0,019
Sustituyendo en la ecuación nos queda: hf = 0,15 m.
Las pérdidas en accesorios son:
Los accesorios que nos encontramos en este tramo son los siguientes:
- Válvula de Compuerta Abierta. K = 0,17
- 2 Codos de 90º K = 2∗0,75
- Filtro ΔP = 3 atm (igual que el del tramo 4
y 5)
- Entrada Redondeada. K = 0,23
Para calcular las pérdidas en accesorios utilizamos la misma ecuación
usada anteriormente:
hf = 0,31 m.
hf total accesorios = 29,18+0,31= 29,49 m.
hf total= 0,15 + 29,49 = 29,64 m
Yéndonos a la ecuación de Benoulli:
P1= 483.019 Pa = 4,77 atm.
La presión a la salida de la bomba-5 será de 4,8 atmaproximadamente.
Por lo que la mayor presión que se da después de una bomba será de 5atm. Ese será el valor que cojamos para calcular el número de catálogo.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 284
Ya podemos calcular el número de catalogo como:
º Á = 1000 ∗ ñDonde:
Pdiseño = Presión máxima de trabajo alcanzada en el sistema (kg/m2). Su
valor es: 5 atm = 5,2 kg/cm2.
S = Límite elástico del material (kg/m2).Como seguimos teniendo el
mismo material utilizado anteriormente en el sistema, el AISI 304, el valor de S
seguirá siendo de 1.530 kg/cm2.ú á = 1.000 ∗ 5,21.530 = 3,40En la tabla (ver Anexo VIII)no hay número de catálogo que coincida con
ese valor, así que cogemos el siguiente superior. Como se puede ver en la
tabla, los valores más frecuentes de Número de Catálogo son de 40 y 80. Al
tubo normal le corresponde el valor de 40, por lo que nos quedamos con ese
valor.
Como resultado obtenemos que el sistema de tuberías tendrá 10 in de
diámetro nominal y un número de catálogo de 40.
En la tabla (ver Anexo VIII) para un número de catálogo 40 y un
Diámetro Nominal de 10 in aproximadamente, para un material AISI 304.
Podemos conocer los valores de diámetro exterior, interior y espesor de la
tubería:
Diámetro Exterior = 27,31 cmDiámetro Interior = 25,45 cmEspesor= 9,27∗10-1 cm.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 285
En la siguiente tabla encontramos un resumen de las pérdidas de carga
en los tramos de tuberías usados para el cálculo de la presión de diseño del
sistema:
8.3. DISEÑO DE LAS BOMBAS
En este proceso se emplea una bomba para impulsar el jugo que circula
por la tubería desde un punto a otro. La bomba elegida es una bomba
centrífuga, pues la mejor que se adapta a los requerimientos del proceso.
A continuación se procede al cálculo de las características
determinantes en la elección de la bomba.
Lo que se va a determinar es:
- Potencia de la Bomba.
TRAMO EMPIEZA ACABA LONGITUD(m)
PÉRDIDASTRAMO RECTO
(m)
PÉRDIDASACCESORIOS
(m)
PÉRDIDASELEMENTO
(m)
PÉRDIDASTOTALES
(m)
1-2 B-1 IQ.1 10,15 0,31 6,81 7,27
2 IQ-1 ENC. 11
3-2 B-2 1ª CARB. 12 0,15 0,31 - 0,46
4-2 B-3 1ª FILT. 1
0,15 0,31 29,18 29,64
5 1ªFILT. 1º TAN.PULM. 11
6-2 B-4 IQ-2 10,16 0,31 6,81 7,28
7 IQ-2 2ª CARB. 12
8-2 B-5 2ª FILT. 1
0,15 0,31 29,18 29,649 2ª FITL. 2º TAN
PULM. 11
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 286
- NPSHrequerido de la bomba.
8.3.1. POTENCIA DE LA BOMBA
La potencia requerida de una bomba se determina mediante un balance
de energía o ecuación de Bernoulli.
La Ecuación de Bernoulli o Balance de Energía tendría la siguiente
forma (Ref. D20):
ó + + é − + ó = 0( − ) + ( − ) + ( − ) − ŵ + ∑ = 0(J/s)
Donde:
m = caudal másico en kg/s
ρ = densidad del fluido en circulación en kg/m3
P1 y P2 son las presiones en los puntos entre los que aplicamos
Bernoulli y viene en kg/cm2
g = es la fuerza de la gravedad m/s2
Z1 y Z2 son los valores de las alturas a las que se encuentran los puntos
1 y 2 en m.
V1 y V2 son los valores de velocidad del fluido en los puntos 1 y 2 en m/s
ŵ = trabajo específico que la máquina ejerce sobre la unidad de masa
de fluido entre las secciones Ay B; es positivo o negativo si el trabajo
hace aumentar o disminuir la energía del sistema en w (J/kg).
∑ F = pérdidas de carga por fricción que hay entre los puntos 1 y 2 de la
tubería.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 287
Todos los términos de la ecuación tiene unidades de J/s= w, unidades
de potencia.
Dividiendo toda la ecuación anterior entre “m”, nos queda:ŵ = ∆ + ∗ ∆ + ∆ + ∑ (J/kg)
Donde la potencia de la bomba en J/s (w), es: ŵ ∗ m
Para hacer los cálculos dividimos todo el sistema en tramos (ver punto
8.1). Vamos cogiendo tramos y hacemos los cálculos para cada una de las
bombas de cada tramo.
BOMBA 1: TRAMO 1 Y 2
Este tramo coincide con el Tramo 1 y 2 estudiado para tuberías.
Siendo el punto 1 la salida de pre-encalado y el 2 la entrada a encalado.
Aplicamos Bernoulli entre esos dos puntos con las siguientes condiciones:
V1 = V2 = V = 1,8 m/s2.La velocidad es constante en todo el tramo de
tubería del sistema que tenemos. Por lo que ΔV = 0.
P1 = Presión hidrostática a la salida del depósito de pre-encalado =
46.253Pa.
P2 = 1 atm., a la entrada del depósito de encalado=101.325 Pa.
ρ = 1.063 kg/m3
Z1 = 1 m y Z2 = 7 m
ΣF = perdidas de carga en J/kg. No conocemos su valor, lo calculamos.
Cálculo de las pérdidas de carga
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 288
= ℎ ∗Donde Σhf es la suma de las pérdidas de carga debida a los tramos
rectos de tubería y los accesorios en metros.
De la parte de diseño de tuberías conocemos el valor de Σhf desde la
bomba-1 hasta la entrada a encalado. Calculamos la parte correspondiente
desde salida de pre-encalado hasta la bomba-1.
-Tramo Recto:
Aplicando la Ecuación de Darcy:
ℎ = ∗ ∗ V2gTeníamos que hf = 0,15 m
Calculamos el tramo que falta, hf = 0,065 m
Total hf tramo recto = 0,22m
ΣF recto = 0,22∗9,8 = 2,16 J/kg
-Accesorios:
Tenemos igual que en el tramo recto, un valor de pérdidas del tramo de
la bomba-1 a la entrada a encalado, que su valor era de 7,12 m. Calculamos
también del tramo de pre-encalado a la bomba-1:
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 289
= ∗ 2 ∗Σhf = (1+0,75)∗(1,82/2g) = 0,29 m.
Aquí nos encontramos con los accesorios:
+Salida Redondeada con K = 1
+Codo de 90º con K = 0,75
Σhf total accesorios = 7,12 + 0,29 = 7,41 m
∑F total accesorios = 7,41∗9,8 = 72,62 J/kg
Las pérdidas totales son:
ΣF = 2,16+72,62 = 74,78 J/kg
Llevando todos los valores a la ecuación quedaría lo siguiente:
ŵ = ∆ + ∗ ∆ + ∆ 22 +ŵ = 101.325 − 462531.063 + 9,8 ∗ 6 + 74,78 = 185,38 J/kg
Potencia (W) = ŵ ∗m ; donde m= caudal másico que pasa por la bomba.
Éste tiene un valor de 70 kg/s.
Potencia Bomba-1= 185,38 ∗70 = 12.977 w
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POTENCIA BOMBA-1 = 13 kW
BOMBA 2: TRAMO 3
Este tramo coincide con el Tramo 3 estudiado para tuberías.
Siendo el punto 1 la salida de encalado y el 2 la entrada a primera
carbonatación. Aplicamos Bernoulli entre esos dos puntos con las siguientes
condiciones:
V1 = V2 = V = 1,8 m/s2 La velocidad es constante en todo el tramo de
tubería del sistema que tenemos. Por lo que ΔV = 0.
P1= Presión hidrostática, porque es la salida del depósito de encalado=
ρ∗g∗h = 1.063 kg/m3∗9,8 m/s2∗4,99 m=51.983 Pa
P2 = 1 atm., porque es la salida al depósito de primera carbonatación =
101.325 Pa.
ρ = 1.063 kg/m3
Z1 = 1 m y Z2 = 8 m
ΣF = perdidas de carga en J/kg. No conocemos su valor, lo calculamos.
Cálculo de las pérdidas de carga
= ℎ ∗Donde Σhf = hf tramo recto + hf accesorios (perdidas en m).
De la parte de diseño de tuberías conocemos el valor de Σhf desde la
bomba-2 hasta la entrada a primera carbonatación. Calculamos la parte
correspondiente desde salida de encalado hasta la bomba-2.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 291
-Tramo Recto:
Aplicando la Ecuación de Darcy teníamos: 0,15 m.
Calculando el tramo que falta:
h = f ∗ LD ∗ V2g = 0,019 ∗ 50,254 ∗ 1,82 ∗ 9,8 = 0,062 mTotal hf tramo recto = 0,15 + 0,062 = 0,212 m,
ΣF recto = 0,212 ∗9,8 = 2,08 J/kg
-Accesorios:
Tenemos igual que en el tramo recto un valor de pérdidas del tramo de
la bomba-2 a entrada a primera carbonatación, que su valor era de 0,31 m.
Calculamos también del tramo de encalado a la bomba-2:
= ∗ 2 ∗Σhf = (1+0,75)∗(1,82/2g) = 0,29 m.
Aquí nos encontramos con los accesorios:
+Salida Redondeada con K = 1
+Codo de 90º con K = 0,75
Σhftotal accesorios = 0,31+ 0,29 = 0,6m
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 292
∑F total accesorios = 0,6 ∗9,8 = 5,88 J/kg
ΣF total = 2,08 + 5,88 = 7,96 J/kg
Llevando todos los valores a la ecuación quedaría lo siguiente:
ŵ = ∆ + ∗ ∆ + ∆ 22 +ŵ = 101.325 − 51.9831.063 + 9,8 ∗ 7 + 7,96 = 122,98 J/kg
Potencia (W) = ŵ ∗ m; donde m = caudal másico que pasa por la bomba.
Éste tiene un valor de 79,88 kg/s.
Potencia Bomba-2 = 122,98 ∗79,88 = 9824 W
POTENCIA BOMBA-2 = 9,8 kW
BOMBA 3: TRAMO 4 Y 5
Este tramo coincide con el Tramo 4 y 5 estudiado para tuberías.
Siendo el punto 1 la salida de primera carbonatación y el 2 la entrada a
primer depósito pulmón. Aplicamos Bernoulli entre esos dos puntos con las
siguientes condiciones:
V1 = V2 = V = 1,8 m/s2. La velocidad es constante en todo el tramo de
tubería del sistema que tenemos. Por lo que ΔV = 0.
P1 = Presión hidrostática, porque es la salida del depósito de primera
carbonatación = ρ∗g∗h = 1.063 kg/m3∗ 9,8 m/s2∗ 3,5 m = 36.461 Pa
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 293
P2 = 1 atm, porque es la salida al primer tanque pulmón= 101.325 Pa.
ρ = 1.063 kg/m3
Z1 = 1 m y Z2 = 7 m
ΣF = perdidas de carga en J/kg. No conocemos su valor, lo calculamos
Cálculo de las pérdidas de carga
= ℎ ∗Donde Σhf = hf tramo recto + hf accesorios (perdidas en m).
De la parte de diseño de tuberías conocemos el valor de Σhf desde la
bomba-3 hasta la entrada al tanque pulmón. Calculamos la parte
correspondiente desde salida de primera carbonatación hasta la bomba-3.
-Tramo Recto:
Aplicando la Ecuación de Darcy teníamos: 0,15 m
Calculamos el tramo que falta:
h = f ∗ LD ∗ V2g = 0,019 ∗ 50,254 ∗ 1,82 ∗ 9,8 = 0,062 mTotal hf tramo recto = 0,15 + 0,062 = 0,212 m.
ΣF recto = 0,212 ∗ 9,8 = 2,08 J/kg.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 294
-Accesorios:
Tenemos igual que en el tramo recto un valor de pérdidas del tramo de
la bomba-3 a entrada a tanque pulmón, que su valor era de 29,49 m.
Calculamos también del tramo de primera carbonatación a la bomba-3:
ΣF= ΣK ∗ v2/2g = (1+0,75)∗ 1,822g = 0,29 m
Aquí nos encontramos con los accesorios:
+Salida Redondeada con K = 1
+Codo de 90º con K = 0,75
Σhf total accesorios = 29,49 + 0,29 = 29,78 m
ΣF accesorios = 29,78 ∗ 9,8 = 291,84 J/kg
ΣF total = 2,08 + 291,84 = 293,92 J/kg
Llevando todos los valores a la ecuación quedaría lo siguiente:
ŵ = ∆ + ∗ ∆ + ∆ 22 +ŵ = . .. + 9,8 ∗ 6 + 293,92 = 413,74 J/kg
Potencia (W) = ŵ ∗ m; donde m = caudal másico que pasa por la bomba.
Éste tiene un valor de 81,3 kg/s.
Potencia Bomba-3 = 413,74 ∗81,3 = 33.637 w.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 295
POTENCIA BOMBA-3 = 33,6 kW.
BOMBA 4: TRAMO 6 Y 7
Este tramo coincide con el Tramo 6 y 7 estudiado para tuberías.
Siendo el punto 1 la salida de tanque pulmón y el 2 la entrada a segunda
carbonatación. Aplicamos Bernoulli entre esos dos puntos con las siguientes
condiciones:
V1 = V2 = V = 1,8 m/s2. La velocidad es constante en todo el tramo de
tubería del sistema que tenemos. Por lo que ΔV = 0.
P1= Presión hidrostática, porque es la salida del tanque pulmón = ρ∗g∗h
= 1.063 kg/m3∗9,8 m/s2∗5,32 m = 55.421 Pa
P2 = 1 atm., porque es la salida al depósito de encalado= 101.325 Pa
ρ = 1.063 kg/m3
Z1 = 1 m y Z2 = 8 m
ΣF no conocemos su valor, lo calculamos.
Cálculo de las pérdidas de carga
= ℎ ∗Donde Σhf = hf tramo recto + hf accesorios (perdidas en m).
De la parte de diseño de tuberías conocemos el valor de las pérdidas
desde la bomba-4 hasta la entrada a segunda carbonatación. Calculamos la
parte correspondiente desde salida de primer tanque pulmón hasta la bomba-4.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 296
-Tramo Recto:
Aplicando la Ecuación de Darcy teníamos: hf=0,16 m
Calculamos el tramo que falta:
h = f ∗ LD ∗ V2g = 0,019 ∗ 50,254 ∗ 1,82 ∗ 9,8 = 0,062 mTotal hf tramo recto = 0,16 + 0,062= 0,222m
ΣF recto= 0,222 ∗ 9,8 = 2,18 J/kg
-Accesorios:
Tenemos igual que en el tramo recto un valor de pérdidas del tramo de
la bomba-4 a entrada a segunda carbonatación, que su valor era de 7,12 m.
Calculamos también del tramo de primer tanque pulmón a la bomba-4:
ΣF= ΣK ∗ v2/2g = (1+0,75)∗ 1,822g = 0,29m
Aquí nos encontramos con los accesorios:
+Salida Redondeada con K = 1
+Codo de 90º con K = 0,75
Σ hf accesorios total = 7,12 + 0,29 = 7,41 m.
ΣFtotal accesorios = 7,41 ∗ 9,8 = 72,62 J/kg.
ΣFtotal = 2,18 + 72,62 = 74,80 J/kg.
Llevando todos los valores a la ecuación quedaría lo siguiente:
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 297
ŵ = ∆ + ∗ ∆ + ∆ 22 +ŵ = 101.325 − 55.4211.063 + 9,8 ∗ 7 + 74,8 = 186,58 J/kg
Potencia (W) = ŵ ∗m ; donde m = caudal másico que pasa por la bomba.
Éste tiene un valor de 81,3 kg/s.
Potencia Bomba-4 = 186,58 ∗81,3 = 15.169 W.
POTENCIA BOMBA-4 = 15,2 kW
BOMBA 5: TRAMO 8
Este tramo coincide con el Tramo 8 estudiado para tuberías.
Siendo el punto 1 la salida de segunda carbonatación y el 2 la entrada a
segundo tanque pulmón. Aplicamos Bernouilli entre esos dos puntos con las
siguientes condiciones:
V1 = V2 = V = 1,8 m/s2. La velocidad es constante en todo el tramo de
tubería del sistema que tenemos. Por lo que ΔV = 0.
P1 = Presión hidrostática, porque es la salida del depósito de
carbonatación = ρ∗g∗h = 1.063 kg/m3∗ 9,8 m/s2∗3,63 m = 37.815 Pa
P2 = 1 atm., porque es la salida al tanque pulmón=101.325 Pa.
ρ = 1.063 kg/m3
Z1= 1 m y Z2 = 7 m.
ΣF no conocemos su valor, lo calculamos.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 298
Cálculo de las pérdidas de carga
= ℎ ∗Donde Σhf = hf tramo recto + hf accesorios (perdidas en m).
De la parte de diseño de tuberías conocemos el valor de Σhf desde la
bomba-5 hasta la entrada al segundo tanque pulmón. Añadimos la parte
correspondiente desde salida de segunda carbonatación hasta la bomba-5.
-Tramo Recto:
Aplicando la Ecuación de Darcy teníamos: hf = 0,15 m
Calculamos el tramo que falta:
h = f ∗ LD ∗ V2g = 0,019 ∗ 50,254 ∗ 1,82 ∗ 9,8 = 0,062 mTotal hf tramo recto = 0,15+0,062 = 0,212 m
ΣF recto = 0,212 ∗ 9,8= 2,08 J/kg
-Accesorios:
Tenemos igual que en el tramo recto un valor de pérdidas del tramo de
la bomba-5 a entrada al segundo tanque pulmón, que su valor era de 29,49 m.
Calculamos también del tramo de segunda carbonatación a la bomba-5:
ΣF= ΣK ∗ v2/2g = (1+0,75)∗ 1,822g =0,29m
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 299
Aquí nos encontramos con los accesorios:
+Salida Redondeada con K = 1
+Codo de 90º con K = 0,75
Σhftotal accesorios = 29,49 + 0,29 = 29,78m.
ΣF= 29,78 ∗ 9,8 = 291,84 J/kg
ΣF total = 2,08+ 291,84 = 293,98 J/kg
Llevando todos los valores a la ecuación quedaría lo siguiente:ŵ = ∆ + ∗ ∆ + ∆ 22 +ŵ = 101.325 − 37.8151.063 + 9,8 ∗ 6 + 293,98 = 412,47 J/kg
Potencia (W)= ŵ ∗ m; donde m= caudal másico que pasa por la bomba.
Éste tiene un valor de 75,11 kg/s.
Potencia Bomba-5 = 412,47 ∗75,11=30.981 W.
POTENCIA BOMBA-5 = 31 kW.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 300
En la siguiente tabla se recoge un resumen de todas las pérdidas de
carga en el sistema de tuberías:
TRAMO INICIO FIN LONGITUD(m)
PÉRDIDASTRAMO RECTO
(m)
PÉRDIDASACCESORIOS
(m)
PÉRDIDASELEMENTO
(m)
PÉRDIDASTOTALES
(m)
1-1 PREENC. B-1 5 0,065 0,29 -
7,631-2 B-1 IQ-1 10,15 0,31 6,81
2 IQ-1 ENCAL. 11
3-1 ENCAL. B-2 5 0,062 0,29 -
0,81
3-2 B-2 1ª CARB. 12 0,15 0,31 -
4-1 1ª CARB. B-3 5 0,062 0,29 -
30,004-2 B-3 1º FILT. 1
0,15 0,31 29,18
5 1º FILT. TAN.PULM. 1 11
6-1 1º TANPULM B-4 5 0,062 0,29 -
7,636-2 B-4 IQ.2 1
0,16 0,31 6,81
7 IQ-2 2ª CARB. 12
8-1 2ª CARB. B-5 5 0,062 0,29 -
30,008-2 B-5 2º FILT. 1
0,15 0,31 29,18
9 2º FILT. 2º TANPULM. 11
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 301
8.3.2. CÁLCULO DEL NPSH DE LA BOMBA
Por otro lado, también es importante calcular el NPSH de la bomba
(Net Positive Suction Head o Altura Neta Positiva en Aspiración).
Siempre se debe mantener el NPSH disponible de la bomba por
encima del NPSH requerido (valor mínimo). Si la carga fuese menos que este,
o lo que es lo mismo, menor que la presión de vapor de nuestro fluido, parte del
líquido se evaporaría, dando lugar al fenómeno de la cavitación por el cual
provoca ruido y daños en el equipo. El NPSH disponible se determina como
(Ref. D20):
= −∗ + ℎ − ℎDonde:
P0 es la presión que actúa sobre el líquido que se bombea (Pa).
Pv es la presión de vapor del fluido en circulación, es decir, la presión a
la cual éste se halla en equilibrio con su vapor (Pa) (Anexo XIV).
h0 es el nivel de líquido por encima de la entrada de la bomba (m).
hf es la pérdida de carga de un fluido por la tubería (m).
Hacemos los cálculos para cada una de las bombas:
Tomamos la aproximación de que nuestro fluido es agua para simplificar
los cálculos, ya que el jugo que impulsa las bombas es en su mayor parte
agua.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 302
BOMBA-1
Ponemos los valores de cada una de los elementos de la ecuación:
P0 sería la presión sobre el líquido, por lo que sería la presión
hidrostática, que la tenemos calculada para el apartado anterior de la bomba-1.
P0 = 46.253 Pa
Pv es la presión de vapor del fluido en circulación y viene en función de
la temperatura. El jugo que circula por la bomba-1 está a 60ºC, por lo que si
Pv= 19.946 Pa.
h0 sería la altura de líquido por encima de la entrada de la bomba, este
es la altura de líquido más el metro de tubería. En total 5,44m.
hf serían las pérdidas de cargas desde la salida del líquido hasta la
bomba. Ese valor está calculado en el apartado de potencia de la bomba-1.
Sería 0,355m.
Sustituyendo todo en la ecuación anterior:
NPSH = 46.253 − 19.9461.063 ∗ 9,8 + 5,44 − 0,355 = 7,61 mBOMBA-2
Ponemos los valores de cada una de los elementos de la ecuación al
igual que para la bomba-1:
P0 sería la presión sobre el líquido, por lo que sería la presión
hidrostática, que la tenemos calculada para el apartado anterior de la bomba-2.
P0 = 51.983 Pa.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 303
Pv es la presión de vapor del fluido en circulación y viene en función de
la temperatura. El jugo que circula por la bomba-2 está a 85ºC, por lo que si
Pv= 57.867 Pa.
h0 sería la altura de líquido por encima de la entrada de la bomba, este
es la altura de líquido más el metro de tubería. En total 5,99m
hf serían las pérdidas de cargas desde la salida del líquido hasta la
bomba. Ese valor está calculado en el apartado de potencia de la bomba-2.
Sería 0,352 m
Sustituyendo todo en la ecuación anterior:
= 51.983 − 57.8671.063 ∗ 9,8 + 5,99 − 0,352 = 5,073 mBOMBA-3
Ponemos los valores de cada una de los términos de la ecuación.
P0 sería la presión sobre el líquido, por lo que sería la presión
hidrostática, que la tenemos calculada para el apartado anterior de la bomba-3.
P0=36.461 m
Pv es la presión de vapor del fluido en circulación y viene en función de
la temperatura. El jugo que circula por la bomba-3 está a 85ºC, por lo que si
Pv= 57.867 Pa.
h0 sería la altura de líquido por encima de la entrada de la bomba, este
es la altura de líquido más el metro de tubería. En total 4,5 m.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 304
hf serían las pérdidas de cargas desde la salida del líquido hasta la
bomba. Ese valor está calculado en el apartado de potencia de la bomba-3.
Sería 0,352 m.
Sustituyendo todo en la ecuación anterior:
= 36.461 − 57.8671.063 ∗ 9,8 + 4,5 − 0,352 = 2,09 mBOMBA-4
Ponemos los valores de cada una de los términos de la ecuación:
P0 sería la presión sobre el líquido, por lo que sería la presión
hidrostática, que la tenemos calculada para el apartado anterior de la bomba-4.
P0 = 55.421 Pa
Pv es la presión de vapor del fluido en circulación y viene en función de
la temperatura. El jugo que circula por la bomba-4 está a 85ºC, por lo que si
Pv= 57.867 Pa.
h0 sería la altura de líquido por encima de la entrada de la bomba-4,
este es la altura de líquido más el metro de tubería. En total 6,32.m
hf serían las pérdidas de cargas desde la salida del líquido hasta la
bomba. Ese valor está calculado en el apartado de potencia de la bomba-4.
Sería de 0,352 m
Sustituyendo todo en la ecuación anterior:
= 55.421 − 57.8671.063 ∗ 9,8 + 6,32 − 0,352 = 5,73 m
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 305
BOMBA-5
Ponemos los valores de cada uno de los términos de la ecuación:
P0 sería la presión sobre el líquido, por lo que sería la presión
hidrostática, que la tenemos calculada para el apartado anterior de la bomba-5.
P0 = 37.815 Pa
Pv es la presión de vapor del fluido en circulación y viene en función de
la temperatura. El jugo que circula por la bomba-5 está a 95ºC, por lo que Pv=
84.608 Pa.
h0 sería la altura de líquido por encima de la entrada de la bomba-5,
este es la altura de líquido más el metro de tubería. En total 4,63m.
hf serían las pérdidas de cargas desde la salida del líquido hasta la
bomba-5. Ese valor está calculado en el apartado de potencia de la bomba 5.
Sería de = 0,352.
Sustituyendo todo en la ecuación anterior:
= 37.815 − 84.6081.063 ∗ 9,8 + 4,63 − 0,352 = 0,352 mUna vez calculado los valores del NPSH disponible, nos vamos a los
valores de NPSH requerido que son los valores que nos da el fabricante y
cogemos un valor mayor de NPSH del que hemos calculado para cada una de
las bombas, para evitar la cavitación de las mismas.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 306
En la siguiente tabla se recoge un resumen de las potencias y los NPSH
disponibles de las bombas.
BOMBAPOTENCIA
(KW)
NPSHdisponible
(m)
1 13 7,6
2 9,8 5,1
3 33,6 2,1
4 15,2 5,7
5 31 0,35
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 307
CAPITULO 9: DISEÑO DEPÓSITOS PULMÓN
En nuestra planta tendremos 2 tanques pulmón que irán,
respectivamente, detrás de primera y segunda filtración. Estos depósitos
permiten almacenar un fluido para eliminar interrupciones en el servicio y
estabilizar el suministro.
9.1. PARÁMETROS DE DISEÑO
Para poder diseñar el equipo debemos fijar previamente una serie de
parámetros.
Lo primero es determinar la temperatura y presión de diseño (ver
Capitulo 1, Cálculos Justificativos) Estas dependen de la temperatura y presión
de operación. La máxima temperatura de operación que no se debe superar
durante la etapa de depuración es de 100 ºC, por lo que la temperatura de
diseño será 120 ºC. La presión de operación de los equipos será de 1 atm,
siendo la presión de diseño de 3,5 Kg/cm2.
9.2. CÁLCULO DE LAS DIMENSIONES DEL TANQUE
En primer lugar vamos a calcular cual es el caudal volumétrico de
entrada a la a cada tanque. Sabemos que:
- salida primera filtración: 270,17 t/h de jugo encalado con una densidad
de 1,063 kg/l hacen 254.158 l/h.
- salida segunda filtración: 265,89 t/h de jugo de primera carbonatación,
con una densidad de 1,063kg/l hacen 250.132 l/h.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 308
Éstas son las cantidades de jugo que salen de primera y segunda
filtración respectivamente por cada ciclo. Por lo que los tanques contendrán
esas mismas cantidades.
Vamos a considerar que el jugo tendrá un tiempo de permanencia de
media hora en el tanque pulmón. Por lo que el volumen que tendrá cada tanque
será el siguiente:
- primer tanque pulmón: 254.158 l/h ∗ 0.5 h = 127.079 l = 127,079 m3.
- segundo tanque pulmón: 250.132 l/h ∗ 0.5 h = 125.066 l = 125,066 m3.
Vamos a calcular las dimensiones del tanque considerando que vamos a
tratar 127.079 l de jugo y 125.066 l por otro lado. Emplearemos el mismo tipo
de tanque pulmón en ambos casos.
Para determinar el tamaño óptimo del tanque usamos el mismo tipo de
depósito que en encalado y carbonatación, con la diferencia de las
dimensiones.
En este caso al tener caudales tan grande vamos a poner más de un
tanque pulmón en cada salida de filtración. Si tenemos 2 depósitos, los
caudales quedarían reducidos a la mitad, siendo 63,54m3 en la salida de
primera filtración y de 62,53 m3.
Haciendo cálculos con distintos valores de dimensiones de tanques,
vemos que el más adecuado sería un diámetro de 4 m.
Vamos a tomar un valor de diámetro del depósito de 4 m.
Para el cálculo de sus dimensiones será necesario conocer el espesor
del tanque. Su cálculo se indica más adelante, obteniéndose un valor de 12
mm. También debemos calcular la altura del depósito.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 309
El volumen de un depósito de estas características será el volumen del
cuerpo cilíndrico más el volumen del fondo toriesférico.
Para el tanque posterior a primera filtración:
Volumen del cuerpo toriesférico:
Para conocer este valor nos vamos a calcularlo a la calculadora, en la
que a partir del valor del diámetro exterior y del espesor, para un fondo tipo
Klopper, nos da los demás datos. Introduciendo ambos valores obtenemos un
volumen en el fondo del tanque de 6,29 m3 (Ref. D4).
Si el volumen de entrada al primer tanque pulmón es de 63,54 m3, nos
quedaría 63,54 – 6,29 = 57,25 m3.
De aquí podemos obtener la altura de la parte cilíndrica:
57,25 m3 = π*22*h donde, h = 4,56 m + 0,5= 5,06 m.
Siendo los 0,5 m los que hay que añadirle de seguridad.
La altura del fondo toriesférico nos la da en la calculadora, que serían
0,823 m. La tapa tendría la misma altura que el fondo. Por lo que quedará:
H total = 5,06 + (0,823*2) = 6,7 m.
El tanque tendrá 4 m de diámetro y 6,7 m total de altura.
Para el tanque posterior a la segunda filtración:
Haciendo los cálculos de igual forma que el anterior y partiendo de 62,53
m3 nos quedan unos resultados muy similares a los anteriores:
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 310
El tanque tendrá 4 m de diámetro y 6,7 m de altura total.
SERAN NECESARIOS TANQUES PULMÓN EN CADA SALIDA DE
FILTRACIÓN. LOS TANQUES TENDRÁN UN CUERPO CILINDRICO DE 5 m
DE ALTURA (4,5 m DE ALTURA DE DEPÓSITO Y 0,5 m DE SEGURIDAD), Y
UN FONDO Y UNA TAPA TORIESFÉRICA NORMALIZADA.
9.3. CÁLCULO DEL ESPESOR
Para el cálculo del espesor diferenciaremos entre el cuerpo cilíndrico, el
fondo cónico y la tapa toriesférica. De los tres valores resultantes cogeremos el
mayor. En todos los casos usaremos el código ASME sección VIII.
ESPESOR DEL CUERPO CILINDRICO:
Se calcula a través de la expresión:
= ∗( ∗ ) − (0,6 ∗ ) + +Siendo:
- t: es el espesor en pulgadas
- P: es la presión de diseño en psi
- r: es el radio en pulgadas
- S: es el límite elástico en psi
- E: es el factor de soldadura
- C1: es el factor de corrosión
- C2: es la tolerancia a la fabricación. Toma el valor mayor de entre el
10% de "t" sin contar el factor de corrosión o 1 mm (0,04 in)
Los valores de cada parámetro son: P = 49,78 psi, r = 78,74 in, S =
21.756 psi, E = 0,85, C1 = 0,059 in. Esto da un valor de t = 0,31 in (7,87 mm)
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 311
ESPESOR DEL FONDO Y TAPA TORIESFÉRICA:
Se calcula a través de la expresión:
= ∗ ∗(2 ∗ ∗ ) − (0,6 ∗ ) + +Tomaremos como valor R= D y r= 0,1D
= 13 ∗ (3 + )M = 1,54
Los valores de cada parámetro son: P = 49,78 psi, D= 157,48 in, S =
21.756 psi, E = 0,85, C1 = 0,059 in. Esto da un valor de t = 0,43 in (10,81 mm)
El valor del espesor de los tanques pulmón sería de 11 mm, pero este
valor esta cerca del mínimo requerido para tanques de estas dimensiones, (ver
Anexo VII), por lo que tomaremos un valor 12 mm por seguridad.
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CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS Página 312
III: ANEXOS
ANEXO I: Acero inoxidable austenitico AISI 304 - 304L
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ANEXO II: Densidades de soluciones acuosas de sacarosaAGENDA DEL QUIMICO. AGUILAR, S.A. DE EDICIONES-MADRID
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ANEXO III: Viscosidad de soluciones acuosas de sacarosa
AGENDA DEL QUIMICO. AGUILAR, S.A. DE EDICIONES-MADRID
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ANEXOS IV: Diagrama de Abakians
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ANEXO V: Temperatura de ebullición de disoluciones azucaradas
Azúcar (%) 10 20 30 40 50 60 70 75 80 85 90
Puntoebullición(ºC)
100,1 100,3 100,6 101,1 101,9 103,1 105,3 107,4 110,3 14,5 122,6
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ANEXO VI: Diagrama de Moody
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ANEXO VII: Espesor mínimo práctico de pared
Diámetro recipiente (m) Espesor mínimo (mm)
1 5
1 a 2 7
2 a 2,5 9
2,5 a 3,0 10
3,0 a 3,5 12
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ANEXO VIII: Dimensiones de tuberías de acero normalizadas
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ANEXO IX: Intercambiadores de calor según norma TEMA
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ANEXO X: Coeficientes típicos de transferencia global de caloren intercambiadores tubulares.
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ANEXO XI: Diámetro de carcasa
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ANEXO XII: Especificaciones para tubos de acero comercialsegún norma BWG.
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ANEXO XIII: Propiedades térmicas de vapor de agua
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ANEXO XIV: Presión de vapor del agua
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PLIEGODE
CONDICIONES
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ÍNDICE: PLIEGO DE CONDICIONES
Capítulo 1: Pliego de condiciones generales..................................................1
1.1. Disposiciones generales...........................................................................11.1.1. Objeto del pliego........................................................................................11.1.2. Documentación..........................................................................................11.1.3. Contradicciones, errores u omisiones........................................................2
1.2. Disposiciones facultativas.........................................................................21.2.1. Delimitación de funciones de los agentes intervinientes...........................21.2.1.1. El promotor............................................................................................21.2.1.2. El proyectista.........................................................................................31.2.1.3. El constructor........................................................................................41.2.1.4. El director de obra.................................................................................61.2.1.5. El director de la ejecución de la obra....................................................81.2.1.6. El coordinador d seguridad y salud.....................................................10
1.2.2. Obligaciones y derechos generales del constructor o contratista............111.2.2.1. Verificación de los documentos del proyecto......................................111.2.2.2. Plan de seguridad y salud...................................................................111.2.2.3. Proyecto de control y calidad..............................................................111.2.2.4. Oficina en la obra................................................................................111.2.2.5. Representación del contratista. Jefe de obra......................................121.2.2.6. Presencia del constructor en la obra...................................................131.2.2.7. Trabajos no estipulados expresamente..............................................131.2.2.8. Interpretaciones, aclaraciones y modificaciones de los documentos delproyecto............................................................................................................131.2.2.9. Reclamaciones contra las órdenes de la dirección facultativa............141.2.2.10. Recusación por el contratista del personal nombrado por elarquitecto..........................................................................................................141.2.2.11. Faltas del personal............................................................................151.2.2.12. Subcontratas.....................................................................................15
1.2.3. Responsabilidad civil de los agentes que intervienen en el proceso de laedificación..........................................................................................................151.2.3.1. Daños materiales................................................................................151.2.3.2. Responsabilidad civil...........................................................................16
1.2.4. Prescripciones generales relativas a trabajos materiales y mediosauxiliares............................................................................................................181.2.4.1. Caminos y accesos.............................................................................181.2.4.2. Replanteo............................................................................................181.2.4.3. Inicio de la obra. Ritmo de ejecución de los trabajos..........................18
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1.2.4.4. Orden de los trabajos..........................................................................191.2.4.5. Facilidades para otros contratistas......................................................191.2.4.6. Ampliación del proyecto por causas imprevistas o de fuerzamayor...............................................................................................................191.2.4.7. Prórroga por causa de fuerza mayor...................................................201.2.4.8. Responsabilidad de la dirección facultativa en el retraso………….....201.2.4.9. Condiciones generales de ejecución de los trabajos..........................201.2.4.10. Documentación de obras ocultas......................................................201.2.4.11. Trabajos defectuosos........................................................................211.2.4.12. Vicios ocultos....................................................................................221.2.4.13. Materiales y aparatos. Su procedencia.............................................221.2.4.14. Presentación de muestras.................................................................221.2.4.15. Materiales no utilizables....................................................................221.2.4.16. Materiales y aparatos defectuosos....................................................231.2.4.17. Gastos ocasionados por pruebas y ensayos....................................231.2.4.18. Limpieza de las obras.......................................................................231.2.4.19. Obras sin prescripciones...................................................................241.2.4.20. Acta de recepción..............................................................................241.2.4.21. Provisional recepción........................................................................251.2.4.22. Documentación final..........................................................................261.2.4.23. Medición definitiva de los trabajos y liquidación provisional de laobra..................................................................................................................281.2.4.24. Plazo de garantía..............................................................................281.2.4.25. Conservación de las obras recibidas provisionalmente....................281.2.4.26. Recepción definitiva..........................................................................291.2.4.27. Prórroga del plazo de garantía..........................................................291.2.4.28. Recepciones de trabajos cuya contrata haya sido rescindida..........29
1.3. Disposiciones económicas......................................................................301.3.1. Principio general......................................................................................301.3.2. Fianzas....................................................................................................301.3.2.1. Fianza en subasta pública...................................................................301.3.2.2. Ejecución de trabajos con cargo a la fianza........................................311.3.2.3. Devolución de fianzas.........................................................................311.3.2.4. Devolución de la fianza en el caso de efectuarse recepcionesparciales...........................................................................................................32
1.3.3. De los precios..........................................................................................321.3.3.1. Composición de los precios unitarios..................................................321.3.3.2. Precios de contrata. Importe de contrata............................................341.3.3.3. Precios contradictorios........................................................................341.3.3.4. Reclamación de aumento de precios..................................................34
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1.3.3.5. Formas tradicionales de medir o de aplicar los precios......................351.3.3.6. Revisión de los precios contratados....................................................351.3.3.7. Acopio de materiales...........................................................................35
1.3.4. Obras por administración.........................................................................361.3.4.1. Administración.....................................................................................361.3.4.2. Liquidación de obras por administración.............................................371.3.4.3. Abono al constructor de las cuentas de administración delegada......381.3.4.4. Normas para la adquisición de los materiales y aparatos…………....391.3.4.5. Del constructor en el bajo rendimiento de los obreros……………......391.3.4.6. Responsabilidades del constructor.....................................................40
1.3.5. Valoración y abono de los trabajos..........................................................401.3.5.1. Formas de abono de las obras............................................................401.3.5.2. Relaciones valoradas y certificaciones...............................................411.3.5.3. Mejoras de obras libremente ejecutadas............................................421.3.5.4. Abono de trabajos presupuestado con partida alzada........................431.3.5.5. Abono de agotamientos y otros trabajos especiales nocontratados.......................................................................................................441.3.5.6. Pagos..................................................................................................441.3.5.7. Abono de trabajos ejecutados durante el plazo de garantía...............44
1.3.6. Indemnizaciones mutuas.........................................................................451.3.6.1. Indemnización por retraso del plazo de terminación de las obras......451.3.6.2. Demora de los pagos por parte del propietario...................................45
1.3.7. Varios.......................................................................................................461.3.7.1. Mejoras, aumentos y/o reducciones de obra......................................461.3.7.2. Unidades de obra defectuosas, pero aceptables................................471.3.7.3. Seguro de las obras............................................................................471.3.7.4. Conservación de la obra.....................................................................481.3.7.5. Uso por el contratista de edificios o bienes del propietario………......491.3.7.6. Pago de arbitrios.................................................................................491.3.7.7. Garantías por daños materiales ocasionados por vicios y defectos dela construcción.................................................................................................50
Capítulo 2: Pliego de condiciones particulares............................................51
2.1. Condiciones sobre materiales.................................................................512.2. Condiciones sobre ejecución..................................................................532.3. Condiciones sobre verificación...............................................................53
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 1
CAPITULO 1: PLIEGO DE CONDICIONES GENERALES
1.1. Disposiciones generales
1.1.1. Objeto del pliego
El objeto del presente pliego es establecer, con carácter general, las
condiciones facultativas, económicas y legales que han de regir para la
ejecución del presente proyecto de forma que pueda materializarse en las
condiciones especificadas.
Se entiende que el contratista adjudicatario de la obra se compromete a
aceptar totalmente todas y cada una de las cláusulas del citado pliego de
condiciones, a excepción de aquellas que expresamente queden modificadas o
anuladas en el pliego de condiciones particulares de cada una de las obras.
1.1.2. Documentación
Los documentos que definen el proyecto pueden tener carácter
contractual (estos son el pliego de condiciones, planos y presupuesto) o
simplemente informativo (memoria). Los de carácter contractual son aquellos
que están incorporados en el contrato y que son de obligado cumplimiento.
El proyecto contiene los siguientes documentos:
Documento 1: memoria descriptiva, cálculos y anexos
Documento 2: pliego de condiciones
Documento 3: planos
Documento 4: presupuestos
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 2
1.1.3. Contradicciones, errores u omisiones
En caso de contradicción entre el pliego de condiciones y planos,
prevalecerá lo indicado en el pliego de condiciones. Lo citado en este último y
omitido en los planos o viceversa, será considerado como si estuviera
expuesto en ambos documentos, siempre que a juicio del director de obra
quede suficientemente definida la unidad de obra correspondiente y esta tenga
precio en el contrato.
Todas las contradicciones, errores u omisiones que se encuentren en el
documento por el contratista o director de obra, deberá ser reflejadas en el acta
de comprobación.
1.2. Disposiciones facultativas
Describe y regula las relaciones entre La Contrata, la Propiedad y la
Dirección Facultativa derivada de la ejecución técnica de las obras.
1.2.1. DELIMITACIÓN DE FUNCIONES DE LOS AGENTES INTERVINIENTES
1.2.1.1 EL PROMOTOR
Será promotor cualquier persona, física o jurídica, pública o privada, que,
individual o colectivamente decida, impulse, programe o financie, con recursos
propios o ajenos, las obras de edificación para sí o para su posterior
enajenación, entrega o cesión a terceros bajo cualquier título.
Son obligaciones del promotor:
a) Ostentar sobre el solar la titularidad de un derecho que le faculte para
construir en él.
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b) Facilitar la documentación e información previa necesaria para la
redacción del proyecto, así como autorizar al director de obra las posteriores
modificaciones del mismo.
c) Gestionar y obtener las preceptivas licencias y autorizaciones
administrativas, así como suscribir el acta de recepción de la obra.
d) Designar al coordinador de seguridad y salud para el proyecto y la
ejecución de la obra.
e) Suscribir los seguros previstos en la LOE.
f) Entregar al adquirente, en su caso, la documentación de obra
ejecutada, o cualquier otro documento exigible por las administraciones
competentes.
1.2.1.2. EL PROYECTISTA
Son obligaciones del proyectista:
a) Estar en posesión de la titulación académica y profesional habilitante
de arquitecto, arquitecto técnico o ingeniero técnico, según corresponda, y
cumplir las condiciones exigibles para el ejercicio de la profesión. En caso de
personas jurídicas, designar al técnico redactor del proyecto que tenga la
titulación profesional habilitante.
b) Redactar el proyecto con sujeción a la normativa vigente y a lo que se
haya establecido en el contrato y entregarlo, con los visados que en su caso
fueran preceptivos.
c) Acordar, en su caso, con el promotor la contratación de
colaboraciones parciales.
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1.2.1.3. EL CONSTRUCTOR
Son obligaciones del constructor:
a) Ejecutar la obra con sujeción al proyecto, a la legislación aplicable y a
las instrucciones del director de obra y del director de la ejecución de la obra, a
fin de alcanzar la calidad exigida en el proyecto.
b) Tener la titulación o capacitación profesional que habilita para el
cumplimiento de las condiciones exigibles para actuar como constructor.
c) Designar al jefe de obra que asumirá la representación técnica del
constructor en la obra y que por su titulación o experiencia deberá tener la
capacitación adecuada de acuerdo con las características y la complejidad de
la obra.
d) Asignar a la obra los medios humanos y materiales que su
importancia requiera.
e) Organizar los trabajos de construcción, redactando los planes de obra
que se precisen y proyectando o autorizando las instalaciones provisionales y
medios auxiliares de la obra.
f) Elaborar el plan de seguridad y salud de la obra en aplicación del
estudio correspondiente, y disponer, en todo caso, la ejecución de las medidas
preventivas, velando por su cumplimiento y por la observancia de la normativa
vigente en materia de seguridad y salud en el trabajo.
g) Atender las indicaciones y cumplir las instrucciones del coordinador
en materia de seguridad y salud durante la ejecución de la obra, y en su caso
de la dirección facultativa.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 5
h) Formalizar las subcontrataciones de determinadas partes o
instalaciones de la obra dentro de los límites establecidos en el contrato.
i) Firmar el acta de replanteo o de comienzo y el acta de recepción de la
obra.
j) Ordenar y dirigir la ejecución material con arreglo al proyecto, a las
normas técnicas y a las reglas de la buena construcción. A tal efecto, ostenta la
jefatura de todo el personal que intervenga en la obra y coordina las
intervenciones de los subcontratistas.
k) Asegurar la idoneidad de todos y cada uno de los materiales y
elementos constructivos que se utilicen, comprobando los preparados en obra y
rechazando, por iniciativa propia o por prescripción del aparejador o arquitecto
técnico, los suministros o prefabricados que no cuenten con las garantías o
documentos de idoneidad requeridos por las normas de aplicación.
l) Custodiar los libros de órdenes y seguimiento de la obra, así como los
de seguridad y salud y el del control de calidad, éstos si los hubiere, y dar el
enterado a las anotaciones que en ellos se practiquen.
m) Facilitar al aparejador o arquitecto técnico con antelación suficiente,
los materiales precisos para el cumplimiento de su cometido.
n) Preparar las certificaciones parciales de obra y la propuesta de
liquidación final.
o) Suscribir con el promotor las actas de recepción provisional y
definitiva.
p) Concertar los seguros de accidentes de trabajo y de daños a terceros
durante la obra.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 6
q) Facilitar al director de obra los datos necesarios para la elaboración
de la documentación de la obra ejecutada.
r) Facilitar el acceso a la obra, a los laboratorios y entidades de control
de calidades contratadas y debidamente homologadas para el cometido de sus
funciones.
s) Suscribir las garantías por daños materiales ocasionados por vicios y
defectos de la construcción previstas en el artículo 19 de la LOE.
1.2.1.4. EL DIRECTOR DE OBRA
Corresponde al director de obra:
a) Estar en posesión de la titulación académica y profesional habilitante
de arquitecto, arquitecto técnico, ingeniero o ingeniero técnico, según
corresponda, y cumplir las condiciones exigibles para el ejercicio de la
profesión. En caso de personas jurídicas, designar al técnico director de obra
que tenga la titulación profesional habilitante.
b) Verificar el replanteo y la adecuación de la cimentación y de la
estructura proyectada a las características geotécnicas del terreno.
c) Dirigir la obra coordinándola con el proyecto de ejecución, facilitando
su interpretación técnica, económica y estética.
d) Asistir a las obras, cuantas veces lo requiera su naturaleza y
complejidad, a fin de resolver las contingencias que se produzcan en la obra y
consignar en el libro de órdenes y asistencias las instrucciones precisas para la
correcta interpretación del proyecto.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 7
e) Elaborar, a requerimiento del promotor o con su conformidad,
eventuales modificaciones del proyecto, que vengan exigidas por la marcha de
la obra siempre que las mismas se adapten a las disposiciones normativas
contempladas y observadas en la redacción del proyecto.
f) Coordinar, junto al aparejador o arquitecto técnico, el programa de
desarrollo de la obra y el proyecto de control de calidad de la obra, con sujeción
al Código Técnico de la Edificación (CTE) y a las especificaciones del proyecto.
g) Comprobar, junto al aparejador o arquitecto técnico, los resultados de
los análisis e informes realizados por laboratorios y/o entidades de control de
calidad.
h) Coordinar la intervención en obra de otros técnicos que, en su caso,
concurran a la dirección con función propia en aspectos de su especialidad.
i) Dar conformidad a las certificaciones parciales de obra y la liquidación
final.
j) Suscribir el acta de replanteo o de comienzo de obra y el certificado
final de obra, así como conformar las certificaciones parciales y la liquidación
final de las unidades de obra ejecutadas, con los visados que en su caso
fueran preceptivos.
k) Asesorar al promotor durante el proceso de construcción y
especialmente en el acto de la recepción.
l) Preparar con el contratista la documentación gráfica y escrita del
proyecto definitivamente ejecutado para entregarlo al promotor.
m) A dicha documentación se adjuntará, al menos, el acta de recepción,
la relación identificativa de los agentes que han intervenido durante el proceso
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 8
de edificación, así como la relativa a las instrucciones de uso y mantenimiento
del edificio y sus instalaciones, de conformidad con la normativa que le sea de
aplicación. Esta documentación constituirá el libro del edificio y será entregada
a los usuarios finales del edificio.
1.2.1.5. EL DIRECTOR DE LA EJECUCIÓN DE LA OBRA
Corresponde al aparejador o arquitecto técnico la dirección de la
ejecución de la obra, que formando parte de la dirección facultativa, asume la
función técnica de dirigir la ejecución material de la obra y de controlar
cualitativa y cuantitativamente la construcción y la calidad de lo edificado.
Siendo sus funciones específicas:
a) Estar en posesión de la titulación académica y profesional habilitante
y las condiciones exigibles para el ejercicio de la profesión. En caso de
personas jurídicas, designar al técnico director de la ejecución de la obra que
tenga la titulación profesional habilitante.
b) Redactar el documento de estudio y análisis del proyecto para
elaborar los programas de organización y de desarrollo de la obra.
c) Planificar, a la vista del proyecto arquitectónico, del contrato y de la
normativa técnica de aplicación, el control de calidad y económico de las obras.
d) Redactar, cuando se le requiera, el estudio de los sistemas
adecuados a los riesgos del trabajo en la realización de la obra y aprobar el
Estudio de seguridad y salud para la aplicación del mismo.
e) Redactar, cuando se le requiera, el proyecto de control de calidad de
la edificación, desarrollando lo especificado en el proyecto de ejecución.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 9
f) Efectuar el replanteo de la obra y preparar el acta correspondiente,
suscribiéndola en unión del arquitecto y del constructor.
g) Comprobar las instalaciones provisionales, medios auxiliares y
medidas de seguridad y salud en el trabajo, controlando su correcta ejecución.
h) Realizar o disponer las pruebas y ensayos de materiales,
instalaciones y demás unidades de obra según las frecuencias de muestreo
programadas en el plan de control, así como efectuar las demás
comprobaciones que resulten necesarias para asegurar la calidad constructiva
de acuerdo con el proyecto y la normativa técnica aplicable. De los resultados
informará puntualmente al constructor, impartiéndole, en su caso, las órdenes
oportunas; de no resolverse la contingencia adoptará las medidas que
corresponda, dando cuenta al arquitecto.
i) Realizar las mediciones de obra ejecutada y dar conformidad, según
las relaciones establecidas, a las certificaciones valoradas y a la liquidación
final de la obra.
j) Verificar la recepción en obra de los productos de construcción,
ordenando la realización de ensayos y pruebas precisas.
k) Dirigir la ejecución material de la obra comprobando los replanteos,
los materiales, la correcta ejecución y disposición de los elementos
constructivos y de las instalaciones, de acuerdo con el proyecto y con las
instrucciones del director de obra.
l) Consignar en el libro de órdenes y asistencias las instrucciones
precisas.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 10
m) Suscribir el acta de replanteo o de comienzo de obra y el certificado
final de obra, así como elaborar y suscribir las certificaciones parciales y la
liquidación final de las unidades de obra ejecutadas.
n) Colaborar con los restantes agentes en la elaboración de la
documentación de la obra ejecutada, aportando los resultados del control
realizado.
1.2.1.6. EL COORDINADOR DE SEGURIDAD Y SALUD
El coordinador en materia de seguridad y salud durante la ejecución de
la obra deberá desarrollar las siguientes funciones:
a) Coordinar la aplicación de los principios generales de prevención y de
seguridad.
b) Coordinar las actividades de la obra para garantizar que los
contratistas y, en su caso, los subcontratistas y los trabajadores autónomos
apliquen de manera coherente y responsable los principios de la acción
preventiva que se recogen en el artículo 15 de la Ley de Prevención de
Riesgos Laborales durante la ejecución de la obra.
c) Aprobar el plan de seguridad y salud elaborado por el contratista y, en
su caso, las modificaciones introducidas en el mismo.
d) Coordinar las acciones y funciones de control de la aplicación correcta
de los métodos de trabajo.
e) Adoptar las medidas necesarias para que sólo las personas
autorizadas puedan acceder a la obra. La dirección facultativa asumirá esta
función cuando no fuera necesaria la designación de coordinador.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 11
1.2.2. OBLIGACIONES Y DERECHOS GENERALES DEL CONSTRUCTOR O
CONTRATISTA
1.2.2.1. VERIFICACIÓN DE LOS DOCUMENTOS DEL PROYECTO
Antes de dar comienzo a las obras, el constructor consignará por escrito
que la documentación aportada le resulta suficiente para la comprensión de la
totalidad de la obra contratada, o en caso contrario, solicitará las aclaraciones
pertinentes.
1.2.2.2. PLAN DE SEGURIDAD Y SALUD
El constructor, a la vista del proyecto de ejecución conteniendo, en su
caso, el estudio de seguridad y salud, presentará el plan de seguridad y salud
de la obra a la aprobación del aparejador o arquitecto técnico de la dirección
facultativa.
1.2.2.3. PROYECTO DE CONTROL DE CALIDAD
El constructor tendrá a su disposición el proyecto de control de calidad,
si para la obra fuera necesario, en el que se especificarán las características y
requisitos que deberán cumplir los materiales y unidades de obra, y los criterios
para la recepción de los materiales, según estén avalados o no por sellos
marcas e calidad; ensayos, análisis y pruebas a realizar, determinación de lotes
y otros parámetros definidos en el proyecto por el arquitecto o aparejador de la
dirección facultativa.
1.2.2.4. OFICINA EN LA OBRA
El constructor habilitará en la obra una oficina en la que existirá una
mesa o tablero adecuado, en el que puedan extenderse y consultarse los
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 12
planos. En dicha oficina tendrá siempre el contratista a disposición de la
dirección facultativa:
- El proyecto de ejecución completo, incluidos los complementos que en
su caso redacte el arquitecto.
- La licencia de obras.
- El libro de órdenes y asistencias.
- El plan de seguridad y salud y su libro de incidencias, si hay para la
obra.
- El proyecto de control de calidad y su libro de registro, si hay para la
obra.
- El reglamento y ordenanza de seguridad y salud en el trabajo.
- La documentación de los seguros suscritos por el constructor.
1.2.2.5. REPRESENTACIÓN DEL CONTRATISTA. JEFE DE OBRA
El constructor viene obligado a comunicar a la propiedad la persona
designada como delegado suyo en la obra, que tendrá el carácter de jefe de
obra de la misma, con dedicación plena y con facultades para representarle y
adoptar en todo momento cuantas decisiones competan a la contrata. Tendrá
las funciones del constructor.
Cuando la importancia de las obras lo requiera y así se consigne en el
pliego de condiciones particulares de índole facultativa, el delegado del
contratista será un facultativo de grado superior o grado medio, según los
casos.
El pliego de condiciones particulares determinará el personal facultativo
o especialista que el constructor se obligue a mantener en la obra como
mínimo, y el tiempo de dedicación comprometido.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 13
El incumplimiento de esta obligación o, en general, la falta de
cualificación suficiente por parte del personal según la naturaleza de los
trabajos, facultará al arquitecto para ordenar la paralización de las obras sin
derecho a reclamación alguna, hasta que se subsane la deficiencia.
1.2.2.6. PRESENCIA DEL CONSTRUCTOR EN LA OBRA
El jefe de obra, por sí o por medio de sus técnicos, o encargados estará
presente durante la jornada legal de trabajo y acompañará al arquitecto o al
aparejador o arquitecto técnico, en las visitas que hagan a las obras,
poniéndose a su disposición para la práctica de los reconocimientos que se
consideren necesarios y suministrándoles los datos precisos para la
comprobación de mediciones y liquidaciones.
1.2.2.7. TRABAJOS NO ESTIPULADOS EXPRESAMENTE
Es obligación de la contrata el ejecutar cuando sea necesario para la
buena construcción y aspecto de las obras, aun cuando no se halle
expresamente determinado en los documentos de proyecto, siempre que, sin
separarse de su espíritu y recta interpretación, lo disponga el arquitecto dentro
de los límites de posibilidades que los presupuestos habiliten para cada unidad
de obra y tipo de ejecución. En defecto de especificación en el pliego de
condiciones particulares, se entenderá que requiere reformado de proyecto con
consentimiento expreso de la propiedad, promotor, toda variación que suponga
incremento de precios de alguna unidad de obra en más del 20% del total del
presupuesto en más de un 10%.
1.2.2.8. INTERPRETACIONES, ACLARACIONES Y MODIFICACIONES DE
LOS DOCUMENTOS DEL PROYECTO
El constructor podrá requerir del arquitecto o del aparejador o arquitecto
técnico, según sus respectivos cometidos, las instrucciones o aclaraciones que
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 14
se precisen para la correcta interpretación y ejecución de lo proyectado.
Cuando se trate de aclarar, interpretar o modificar preceptos de los pliegos de
condiciones o indicaciones de los planos o croquis, las órdenes e instrucciones
correspondientes se comunicarán precisamente por escrito al constructor,
estando éste obligado a su vez a devolver los originales o las copias
suscribiendo con su firma el enterado, que figurará al pie de todas las órdenes,
avisos o instrucciones que reciba tanto del aparejador o arquitecto técnico
como del arquitecto. Cualquier reclamación que en contra de las disposiciones
tomadas por éstos crea oportuno hacer el constructor, habrá de dirigirla, dentro
precisamente del plazo de 3 días, a quién la hubiere dictado, el cual dará al
constructor el correspondiente recibo, si éste lo solicitase.
1.2.2.9. RECLAMACIONES CONTRA LAS ÓRDENES DE LA DIRECCIÓN
FACULTATIVA
Las reclamaciones que el contratista quiera hacer contra las órdenes o
instrucciones dimanadas de la dirección facultativa, sólo podrá presentarlas, a
través del arquitecto, ante la propiedad, si son de orden económico y de
acuerdo con las condiciones estipuladas en los pliegos de condiciones
correspondientes. Contra disposiciones de orden técnico del arquitecto o del
aparejador o arquitecto técnico, no se admitirá reclamación alguna, pudiendo el
contratista salvar su responsabilidad, si lo estima oportuno, mediante
exposición razonada dirigida al arquitecto, el cual podrá limitar su contestación
al acuse de recibo, que en todo caso será obligatorio para este tipo de
reclamaciones.
1.2.2.10. RECUSACIÓN POR EL CONTRATISTA DEL PERSONAL
NOMBRADO POR EL ARQUITECTO
El constructor no podrá recusar a los arquitectos, aparejadores o
personal encargado por éstos de la vigilancia de las obras, ni pedir que por
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parte de la propiedad se designen otros facultativos para los reconocimientos y
mediciones.
Cuando se crea perjudicado por la labor de éstos procederá de acuerdo
con lo estipulado en el artículo precedente, pero sin que por esta causa puedan
interrumpirse ni perturbarse la marcha de los trabajos.
1.2.2.11. FALTAS DEL PERSONAL
El arquitecto, en supuestos de desobediencia a sus instrucciones,
manifiesta incompetencia o negligencia grave que comprometan o perturben la
marcha de los trabajos, podrá requerir al contratista para que aparte de la obra
a los dependientes u operarios causantes de la perturbación.
1.2.2.12. SUBCONTRATAS
El contratista podrá subcontratar capítulos o unidades de obra a otros
contratistas e industriales, con sujeción en su caso, a lo estipulado en el pliego
de condiciones particulares y sin perjuicio de sus obligaciones como contratista
general de la obra
1.2.3. RESPONSABILIDAD CIVIL DE LOS AGENTES QUE INTERVIENEN EN
EL PROCESO DE LA EDIFICACIÓN
1.2.3.1. DAÑOS MATERIALES
Las personas físicas o jurídicas que intervienen en el proceso de la
edificación responderán frente a los propietarios y los terceros adquirentes de
los edificios o partes de los mismos, en el caso de que sean objeto de división,
de los siguientes daños materiales ocasionados en el edificio dentro de los
plazos indicados, contados desde la fecha de recepción de la obra, sin
reservas o desde la subsanación de éstas:
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 16
a) Durante 10 años, de los daños materiales causados en el edificio por
vicios o defectos que afecten a la cimentación, los soportes, las vigas, los
forjados, los muros de carga u otros elementos estructurales, y que
comprometan directamente la resistencia mecánica y la estabilidad del edificio.
b) Durante 3 años, de los daños materiales causados en el edificio por
vicios o defectos de los elementos constructivos o de las instalaciones que
ocasionen el incumplimiento de los requisitos de habitabilidad del artículo 3 de
la LOE. El constructor también responderá de los daños materiales por vicios o
defectos de ejecución que afecten a elementos de terminación o acabado de
las obras dentro del plazo de 1 año.
1.2.3.2. RESPONSABILIDAD CIVIL
La responsabilidad civil será exigible en forma personal e
individualizada, tanto por actos u omisiones de propios, como por actos u
omisiones de personas por las que se deba responder. No obstante, cuando
pudiera individualizarse la causa de los daños materiales o quedase
debidamente probada la concurrencia de culpas sin que pudiera precisarse el
grado de intervención de cada agente en el daño producido, la responsabilidad
se exigirá solidariamente.
En todo caso, el promotor responderá solidariamente con los demás
agentes intervinientes ante los posibles adquirentes de los daños materiales en
el edificio ocasionados por vicios o defectos de construcción. Sin perjuicio de
las medidas de intervención administrativas que en cada caso procedan, la
responsabilidad del promotor que se establece en la LOE se extenderá a las
personas físicas o jurídicas que, a tenor del contrato o de su intervención
decisoria en la promoción, actúen como tales promotores bajo la forma de
promotor o gestor de cooperativas o de comunidades de propietarios u otras
figuras análogas. Cuando el proyecto haya sido contratado conjuntamente con
más de un proyectista, los mismos responderán solidariamente. Los
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 17
proyectistas que contraten los cálculos, estudios, dictámenes o informes de
otros profesionales, serán directamente responsables de los daños que puedan
derivarse de su insuficiencia, incorrección o inexactitud, sin perjuicio de la
repetición que pudieran ejercer contra sus autores. El constructor responderá
directamente de los daños materiales causados en el edificio por vicios o
defectos derivados de la impericia, falta de capacidad profesional o técnica,
negligencia o incumplimiento de las obligaciones atribuidas al jefe de obra y
demás personas físicas o jurídicas que de él dependan. Cuando el constructor
subcontrate con otras personas físicas o jurídicas la ejecución de determinadas
partes o instalaciones de la obra, será directamente responsable de los daños
materiales por vicios o defectos de su ejecución, sin perjuicio de la repetición a
que hubiere lugar. El director de obra y el director de la ejecución de la obra
que suscriban el certificado final de obra serán responsables de la veracidad y
exactitud de dicho documento. Quien acepte la dirección de una obra cuyo
proyecto no haya elaborado él mismo, asumirá las responsabilidades derivadas
de las omisiones, deficiencias o imperfecciones del proyecto, sin perjuicio de la
repetición que pudiere corresponderle frente al proyectista.
Cuando la dirección de obra se contrate de manera conjunta a más de
un técnico, los mismos responderán solidariamente sin perjuicio de la
distribución que entre ellos corresponda. Las responsabilidades por daños no
serán exigibles a los agentes que intervengan en el proceso de la edificación, si
se prueba que aquellos fueron ocasionados por caso fortuito, fuerza mayor,
acto de tercero o por el propio perjudicado por el daño. Las responsabilidades a
que se refiere este artículo se entienden sin perjuicio de las que alcanzan al
vendedor de los edificios o partes edificadas frente al comprador conforme al
contrato de compraventa suscrito entre ellos, a los artículos 1.484 y siguientes
del Código Civil y demás legislación aplicable a la compraventa.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 18
1.2.4. PRESCRIPCIONES GENERALES RELATIVAS A TRABAJOS,
MATERIALES Y MEDIOS AUXILIARES
1.2.4.1. CAMINOS Y ACCESOS
El constructor dispondrá por su cuenta los accesos a la obra, el
cerramiento o vallado de ésta y su mantenimiento durante la ejecución de la
obra. El aparejador o arquitecto técnico podrá exigir su modificación o mejora.
1.2.4.2. REPLANTEO
El constructor iniciará las obras con el replanteo de las mismas en el
terreno, señalando las referencias principales que mantendrá como base de
ulteriores replanteos parciales. Dichos trabajos se considerará a cargo del
contratista e incluidos en su oferta. El constructor someterá el replanteo a la
aprobación del aparejador o arquitecto técnico y una vez esto haya dado su
conformidad preparará un acta acompañada de un plano que deberá ser
aprobada por el arquitecto, siendo responsabilidad del constructor la omisión
de este trámite.
1.2.4.3. INICIO DE LA OBRA. RITMO DE EJECUCIÓN DE LOS TRABAJOS
El constructor dará comienzo a las obras en el plazo marcado en el
pliego de condiciones particulares, desarrollándolas en la forma necesaria para
que dentro de los períodos parciales en aquel señalado queden ejecutados los
trabajos correspondientes y, en consecuencia, la ejecución total se lleve a
efecto dentro del plazo exigido en el contrato. Obligatoriamente y por escrito,
deberá el contratista dar cuenta al arquitecto y al aparejador o arquitecto
técnico del comienzo de los trabajos al menos con 3 días de antelación.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 19
1.2.4.4. ORDEN DE LOS TRABAJOS
En general, la determinación del orden de los trabajos es facultad de la
contrata, salvo aquellos casos en que, por circunstancias de orden técnico,
estime conveniente su variación la dirección facultativa.
1.2.4.5. FACILIDADES PARA OTROS CONTRATISTAS
De acuerdo con lo que requiera la dirección facultativa, el contratista
general deberá dar todas las facilidades razonables para la realización de los
trabajos que le sean encomendados a todos los demás contratistas que
intervengan en la obra. Ello sin perjuicio de las compensaciones económicas a
que haya lugar entre contratistas por utilización de medios auxiliares o
suministros de energía u otros conceptos. En caso de litigio, ambos contratistas
estarán a lo que resuelva la dirección facultativa.
1.2.4.6. AMPLIACIÓN DEL PROYECTO POR CAUSAS IMPREVISTAS O DE
FUERZA MAYOR
Cuando sea preciso por motivo imprevisto o por cualquier accidente,
ampliar el proyecto, no se interrumpirán los trabajos, continuándose según las
instrucciones dadas por el arquitecto en tanto se formula o se tramita el
proyecto reformado.
El constructor está obligado a realizar con su personal y sus materiales
cuanto la dirección de las obras disponga para apeos, apuntalamientos,
derribos, recalzos o cualquier otra obra de carácter urgente, anticipando de
momento este servicio, cuyo importe le será consignado en un presupuesto
adicional o abonado directamente, de acuerdo con lo que se convenga.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 20
1.2.4.7. PRÓRROGA POR CAUSA DE FUERZA MAYOR
Si por causa de fuerza mayor o independiente de la voluntad del
constructor, éste no pudiese comenzar las obras, o tuviese que suspenderlas, o
no le fuera posible terminarlas en los plazos prefijados, se le otorgará una
prorroga proporcionada para el cumplimiento de la contrata, previo informe
favorable del arquitecto. Para ello, el constructor expondrá, en escrito dirigido al
arquitecto, la causa que impide la ejecución o la marcha de los trabajos y el
retraso que por ello se originaría en los plazos acordados, razonando
debidamente la prórroga que por dicha causa solicita.
1.2.4.8. RESPONSABILIDAD DE LA DIRECCIÓN FACULTATIVA EN EL
RETRASO
El contratista no podrá excusarse de no haber cumplido los plazos de
obras estipulados, alegando como causa la carencia de planos u órdenes de la
dirección facultativa, a excepción del caso en que habiéndolo solicitado por
escrito no se le hubiesen proporcionado.
1.2.4.9. CONDICIONES GENERALES DE EJECUCIÓN DE LOS TRABAJOS
Todos los trabajos se ejecutarán con estricta sujeción al proyecto, a las
modificaciones del mismo que previamente hayan sido aprobadas y a las
órdenes e instrucciones que bajo su responsabilidad y por escrito entreguen el
arquitecto o el aparejador o arquitecto técnico al constructor, dentro de las
limitaciones presupuestarias y de conformidad con lo especificado en el punto
1.2.2.7.
1.2.4.10. DOCUMENTACIÓN DE OBRAS OCULTAS
De todos los trabajos y unidades de obra que hayan de quedar ocultos a
la terminación del edificio, se levantarán los planos precisos para que queden
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perfectamente definidos; estos documentos se extenderán por triplicado,
entregándose: uno, al arquitecto; otro, al aparejador; y, el tercero, al contratista,
firmados todos ellos por los tres. Dichos planos, que deberán ir suficientemente
acotados, se considerarán documentos indispensables e irrecusables para
efectuar las mediciones.
1.2.4.11. TRABAJOS DEFECTUOSOS
El constructor debe emplear los materiales que cumplan las condiciones
exigidas en las condiciones generales y particulares de índole técnica del
pliego de condiciones y realizará todos y cada uno de los trabajos contratados
de acuerdo con lo especificado también en dicho documento. Por ello, y hasta
que tenga lugar la recepción definitiva del edificio, es responsable de la
ejecución de los trabajos que ha contratado y de las faltas y defectos que en
éstos puedan existir por su mala ejecución o por la deficiente calidad de los
materiales empleados o aparatos colocados, sin que le exonere de
responsabilidad el control que compete al aparejador o arquitecto técnico, ni
tampoco el hecho de que estos trabajos hayan sido valorados en las
certificaciones parciales de obra, que siempre se entenderán extendidas y
abonadas a buena cuenta.
Como consecuencia de lo anteriormente expresado, cuando el
aparejador o arquitecto técnico advierta vicios o defectos en los trabajos
ejecutados, o que los materiales empleados o los aparatos colocados no
reúnen las condiciones preceptuadas, ya sea en el curso de la ejecución de los
trabajos, o finalizados éstos, y antes de verificarse la recepción definitiva de la
obra, podrá disponer que las partes defectuosas sean demolidas y
reconstruidas de acuerdo con lo contratado, y todo ello a expensas de la
contrata. Si ésta no estimase justa la decisión y se negase a la demolición y
reconstrucción ordenadas, se planteará la cuestión ante el arquitecto de la
obra, quien resolverá.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 22
1.2.4.12. VICIOS OCULTOS
Si el aparejador o arquitecto técnico tuviese fundadas razones para creer
en la existencia de vicios ocultos de construcción en las obras ejecutadas,
ordenará efectuar en cualquier tiempo, y antes de la recepción definitiva, los
ensayos, destructivos o no, que crea necesarios para reconocer los trabajos
que suponga defectuosos, dando cuenta de la circunstancia al arquitecto. Los
gastos que se ocasionen serán de cuenta del constructor, siempre que los
vicios existan realmente, en caso contrario serán a cargo de la propiedad.
1.2.4.13. MATERIALES Y APARATOS. SU PROCEDENCIA
El constructor tiene libertad de proveerse de los materiales y aparatos de
todas clases en los puntos que le parezca conveniente, excepto en los casos
en que el pliego particular de condiciones técnicas preceptúe una procedencia
determinada. Obligatoriamente, y antes de proceder a su empleo o acopio, el
constructor deberá presentar al aparejador o arquitecto técnico una lista
completa de los materiales y aparatos que vaya a utilizar en la que se
especifiquen todas las indicaciones sobre marcas, calidades, procedencia e
idoneidad de cada uno de ellos.
1.2.4.14. PRESENTACIÓN DE MUESTRAS
A petición del arquitecto, el constructor le presentará las muestras de los
materiales siempre con la antelación prevista en el calendario de la obra.
1.2.4.15. MATERIALES NO UTILIZABLES
El constructor, a su costa, transportará y colocará, agrupándolos
ordenadamente y en el lugar adecuado, los materiales procedentes de las
excavaciones, derribos, etc., que no sean utilizables en la obra. Se retirarán de
ésta o se llevarán al vertedero, cuando así estuviese establecido en el pliego
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de condiciones particulares vigente en la obra. Si no se hubiese preceptuado
nada sobre el particular, se retirarán de ella cuando así lo ordene el aparejador
o arquitecto técnico, pero acordando previamente con el constructor su justa
tasación, teniendo en cuenta el valor de dichos materiales y los gastos de su
transporte.
1.2.4.16. MATERIALES Y APARATOS DEFECTUOSOS
Cuando los materiales, elementos de instalaciones o aparatos no fuesen
de la calidad prescrita en este pliego, o no tuvieran la preparación en él exigida
o, en fin, cuando la falta de prescripciones formales de aquel, se reconociera o
demostrara que no eran adecuados para su objeto, el arquitecto a instancias
del aparejador o arquitecto técnico, dará orden al constructor de sustituirlos por
otros que satisfagan las condiciones o llenen el objeto a que se destinen. Si a
los 15 días de recibir el constructor orden de que retire los materiales que no
estén en condiciones, no ha sido cumplida, podrá hacerlo la propiedad
cargando los gastos a la contrata. Si los materiales, elementos de instalaciones
o aparatos fueran defectuosos, pero aceptables a juicio del arquitecto, se
recibirán pero con la rebaja del precio que aquel determine, a no ser que el
constructor prefiera sustituirlos por otros en condiciones.
1.2.4.17. GASTOS OCASIONADOS POR PRUEBAS Y ENSAYOS
Todos los gastos originados por las pruebas y ensayos de materiales o
elementos que intervengan en la ejecución de las obras, serán de cuenta de la
contrata. Todo ensayo que no haya resultado satisfactorio o que no ofrezca las
suficientes garantías podrá comenzarse de nuevo a cargo del mismo.
1.2.4.18. LIMPIEZA DE LAS OBRAS
Es obligación del constructor mantener limpias las obras y sus
alrededores, tanto de escombros como de materiales sobrantes, hacer
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 24
desaparecer las instalaciones provisionales que no sean necesarias, así como
adoptar las medidas y ejecutar todos los trabajos que sean necesarios para
que la obra ofrezca buen aspecto.
1.2.4.19. OBRAS SIN PRESCRIPCIONES
En la ejecución de trabajos que entran en la construcción de las obras y
para los cuales no existan prescripciones consignadas explícitamente en este
pliego ni en la restante documentación del proyecto, el constructor se atendrá,
en primer término, a las instrucciones que dicte la dirección facultativa de las
obras y, en segundo lugar, a las reglas y prácticas de la buena construcción.
De las recepciones de edificios y obras anejas.
1.2.4.20. ACTA DE RECEPCIÓN
La recepción de la obra es el acto por el cual el constructor, una vez
concluida ésta, hace entrega de la misma al promotor y es aceptada por éste.
Podrá realizarse con o sin reservas y deberá abarcar la totalidad de la obra o
fases completas y terminadas de la misma, cuando así se acuerde por las
partes. La recepción deberá consignarse en un acta firmada, al menos, por el
promotor y el constructor, y en la misma se hará constar:
a) Las partes que intervienen.
b) La fecha del certificado final de la totalidad de la obra o de la fase
completa y terminada de la misma.
c) El coste final de la ejecución material de la obra.
d) La declaración de la recepción de la obra con o sin reservas,
especificando, en su caso, éstas de manera objetiva, y el plazo en que deberán
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 25
quedar subsanados los defectos observados. Una vez subsanados los mismos,
se hará constar en un acta aparte, suscrita por los firmantes de la recepción.
e) Las garantías que, en su caso, se exijan al constructor para asegurar
sus responsabilidades.
f) Se adjuntará el certificado final de obra suscrito por el director de obra
(arquitecto) y el director de la ejecución de la obra (aparejador) y la
documentación justificativa del control de calidad realizado. El promotor podrá
rechazar la recepción de la obra por considerar que la misma no está
terminada o que no se adecua a las condiciones contractuales. En todo caso, el
rechazo deberá ser motivado por escrito en el acta, en la que se fijará el nuevo
plazo para efectuar la recepción. Salvo pacto expreso en contrario, la recepción
de la obra tendrá lugar dentro de los 30 días siguientes a la fecha de su
terminación, acreditada en el certificado final de obra, plazo que se contará a
partir de la notificación efectuada por escrito al promotor. La recepción se
entenderá tácitamente producida si transcurridos 30 días desde la fecha
indicada el promotor no hubiera puesto de manifiesto reservas o rechazo
motivado por escrito.
1.2.4.21. PROVISIONAL RECEPCIÓN
Ésta se realizará con la intervención de la propiedad, del constructor, del
arquitecto y del aparejador o arquitecto técnico. Se convocará también a los
restantes técnicos que, en su caso, hubiesen intervenido en la dirección con
función propia en aspectos parciales o unidades especializadas. Practicado un
detenido reconocimiento de las obras, se extenderá un acta con tantos
ejemplares como intervinientes y firmados por todos ellos. Desde esta fecha
empezará a correr el plazo de garantía, si las obras se hallasen en estado de
ser admitidas. Seguidamente, los técnicos de la dirección facultativa
extenderán el correspondiente certificado de final de obra. Cuando las obras no
se hallen en estado de ser recibidas, se hará constar en el acta y se darán al
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 26
constructor las oportunas instrucciones para remediar los defectos observados,
fijando un plazo para subsanarlos, expirado el cual, se efectuará un nuevo
reconocimiento a fin de proceder a la recepción provisional de la obra. Si el
constructor no hubiese cumplido, podrá declararse resuelto el contrato con
pérdida de la fianza.
1.2.4.22. DOCUMENTACIÓN FINAL
El arquitecto, asistido por el contratista y los técnicos que hubieren
intervenido en la obra, redactarán la documentación final de las obras, que se
facilitará a la propiedad. Dicha documentación se adjuntará, al acta de
recepción, con la relación identificativa de los agentes que han intervenido
durante el proceso de edificación, así como la relativa a las instrucciones de
uso y mantenimiento del edificio y sus instalaciones, de conformidad con la
normativa que le sea de aplicación. Esta documentación constituirá el libro del
edificio, que ha de ser encargado por el promotor y será entregado a los
usuarios finales del edificio.
A su vez dicha documentación se divide en:
a) DOCUMENTACIÓN DE SEGUIMIENTO DE OBRA
Dicha documentación según el CTE se compone de:
- Libro de órdenes y asistencias, de acuerdo con lo previsto en el
Decreto 461/1971, de 11 de marzo.
- Libro de incidencias en materia de seguridad y salud, según el Real
Decreto 1627/1997, de 24 de octubre.
- Proyecto, con sus anejos y modificaciones debidamente autorizadas
por el director de la obra.
- Licencia de obras, de apertura del centro de trabajo y, en su caso, de
otras autorizaciones administrativas.
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La documentación de seguimiento será depositada por el director de la
obra en su colegio de arquitectos.
b) DOCUMENTACIÓN DE CONTROL DE OBRA
Su contenido, cuya recopilación es responsabilidad del director de
ejecución de obra, se compone de:
- Documentación de control, que debe corresponder a lo establecido en
el proyecto, más sus anejos y modificaciones.
- Documentación, instrucciones de uso y mantenimiento, así como
garantías de los materiales y suministros, que debe ser proporcionada por el
constructor, siendo conveniente recordárselo fehacientemente.
- En su caso, documentación de calidad de las unidades de obra,
preparada por el constructor y autorizada por el director de ejecución en su
colegio profesional.
c) CERTIFICADO FINAL DE OBRA
Éste se ajustará al modelo publicado en el Decreto 462/1971, de 11 de
marzo, en donde el director de la ejecución de la obra certificará haber dirigido
la ejecución material de las obras y controlado cuantitativa y cualitativamente la
construcción y la calidad de lo edificado de acuerdo con el proyecto, la
documentación técnica que lo desarrolla y las normas de buena construcción.
El director de la obra certificará que la edificación ha sido realizada bajo
su dirección, de conformidad con el proyecto objeto de la licencia y la
documentación técnica que lo complementa, hallándose dispuesta para su
adecuada utilización con arreglo a las instrucciones de uso y mantenimiento.
Al certificado final de obra se le unirán como anejos los siguientes
documentos:
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- Descripción de las modificaciones que, con la conformidad del
promotor, se hubiesen introducido durante la obra, haciendo constar su
compatibilidad con las condiciones de la licencia.
- Relación de los controles realizados.
1.2.4.23. MEDICIÓN DEFINITIVA DE LOS TRABAJOS Y LIQUIDACIÓN
PROVISIONAL DE LA OBRA
Recibidas provisionalmente las obras, se procederá inmediatamente por
el aparejador o arquitecto técnico a su medición definitiva, con precisa
asistencia del constructor o de su representante. Se extenderá la oportuna
certificación por triplicado que, aprobada por el arquitecto con su firma, servirá
para el abono por la propiedad del saldo resultante salvo la cantidad retenida
en concepto de fianza (según lo estipulado en el artículo 6 de la LOE).
1.2.4.24. PLAZO DE GARANTÍA
El plazo de garantía deberá estipularse en el pliego de condiciones
particulares y en cualquier caso nunca deberá ser inferior a 9 meses (1 año en
contratos con las administraciones públicas).
1.2.4.25. CONSERVACIÓN DE LAS OBRAS RECIBIDAS
PROVISIONALMENTE
Los gastos de conservación durante el plazo de garantía comprendido
entre las recepciones provisional y definitiva, correrán a cargo del contratista. Si
el edificio fuese ocupado o utilizado antes de la recepción definitiva, la
guardería, limpieza y reparaciones causadas por el uso correrán a cargo del
propietario y las reparaciones por vicios de obra o por defectos en las
instalaciones, serán a cargo de la contrata.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 29
1.2.4.26. RECEPCIÓN DEFINITIVA
La recepción definitiva se verificará después de transcurrido el plazo de
garantía en igual forma y con las mismas formalidades que la provisional, a
partir de cuya fecha cesará la obligación del constructor de reparar a su cargo
aquellos desperfectos inherentes a la normal conservación de los edificios y
quedarán sólo subsistentes todas las responsabilidades que pudieran
alcanzarle por vicios de la construcción.
1.2.4.27. PRORROGA DEL PLAZO DE GARANTÍA
Si al proceder al reconocimiento para la recepción definitiva de la obra,
no se encontrase ésta en las condiciones debidas, se aplazará dicha recepción
definitiva y el arquitecto director marcará al constructor los plazos y formas en
que deberán realizarse las obras necesarias y, de no efectuarse dentro de
aquellos, podrá resolverse el contrato con pérdida de la fianza.
1.2.4.28. RECEPCIONES DE TRABAJOS CUYA CONTRATA HAYA SIDO
RESCINDIDA
En el caso de resolución del contrato, el contratista vendrá obligado a
retirar, en el plazo que se fije en el pliego de condiciones particulares, la
maquinaria, medios auxiliares, instalaciones, etc., a resolver los subcontratos
que tuviese concertados y a dejar la obra en condiciones de ser reanudada por
otra empresa. Las obras y trabajos terminados por completo se recibirán
provisionalmente con los trámites establecidos en este pliego de condiciones.
Transcurrido el plazo de garantía se recibirán definitivamente según lo
dispuesto en este pliego. Para las obras y trabajos no determinados, pero
aceptables a juicio del arquitecto director, se efectuará una sola y definitiva
recepción.
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1.3. DISPOSICIONES ECONOMICAS
Regula las relaciones económicas entre Propiedad y Contrata, y la
función de control que ejerce la Dirección de Obra.
1.3.1. PRINCIPIO GENERAL
Todos los que intervienen en el proceso de construcción tienen derecho
a percibir puntualmente las cantidades devengadas por su correcta actuación,
con arreglo a las condiciones contractualmente establecidas. La propiedad, el
contratista y, en su caso, los técnicos pueden exigirse recíprocamente las
garantías adecuadas al cumplimiento puntual de sus obligaciones de pago.
1.3.2. FIANZAS
El contratista prestará fianza con arreglo a alguno de los siguientes
procedimientos según se estipule:
a) Depósito previo, en metálico, valores, o aval bancario, por importe
entre el 4% y el 10% del precio total de contrata.
b) Mediante retención en las certificaciones parciales o pagos a cuenta
en igual proporción. El porcentaje de aplicación para el depósito o la retención
se fijará en el pliego de condiciones particulares.
1.3.2.1. FIANZA EN SUBASTA PÚBLICA
En el caso de que la obra se adjudique por subasta pública, el depósito
provisional para tomar parte en ella se especificará en el anuncio de la misma y
su cuantía será de ordinario, y salvo estipulación distinta en el pliego de
condiciones particulares vigente en la obra, de un 4% como mínimo, del total
del presupuesto de contrata. El contratista a quien se haya adjudicado la
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ejecución de una obra o servicio para la misma, deberá depositar en el punto y
plazo fijados en el anuncio de la subasta, o el que se determine en el pliego de
condiciones particulares del proyecto, la fianza definitiva que se señale y, en su
defecto, su importe será el 10% de la cantidad por la que se haga la
adjudicación de las formas especificadas en el apartado anterior.
El plazo señalado en el párrafo anterior, y salvo condición expresa
establecida en el pliego de condiciones particulares, no excederá de 30 días
naturales a partir de la fecha en que se le comunique la adjudicación, y dentro
de él deberá presentar el adjudicatario la carta de pago o recibo que acredite la
constitución de la fianza a que se refiere el mismo párrafo. La falta de
cumplimiento de este requisito dará lugar a que se declare nula la adjudicación,
y el adjudicatario perderá el depósito provisional que hubiese hecho para tomar
parte en la subasta.
1.3.2.2. EJECUCIÓN DE TRABAJOS CON CARGO A LA FIANZA
Si el contratista se negase a hacer por su cuenta los trabajos precisos
para ultimar la obra en las condiciones contratadas, el arquitecto director, en
nombre y representación del propietario, los ordenará ejecutar a un tercero, o,
podrá realizarlos directamente por administración, abonando su importe con la
fianza depositada, sin perjuicio de las acciones a que tenga derecho el
propietario, en el caso de que el importe de la fianza no bastara para cubrir el
importe de los gastos efectuados en las unidades de obra que no fuesen de
recibo.
1.3.2.3. DEVOLUCIÓN DE FIANZAS
La fianza retenida será devuelta al contratista en un plazo que no
excederá de 30 días una vez firmada el acta de recepción definitiva de la obra.
La propiedad podrá exigir que el contratista le acredite la liquidación y finiquito
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 32
de sus deudas causadas por la ejecución de la obra, tales como salarios,
suministros, subcontratos...
1.3.2.4. DEVOLUCIÓN DE LA FIANZA EN EL CASO DE EFECTUARSE
RECEPCIONES PARCIALES
Si la propiedad, con la conformidad del arquitecto director, accediera a
hacer recepciones parciales, tendrá derecho el contratista a que se le devuelva
la parte proporcional de la fianza.
1.3.3. DE LOS PRECIOS
1.3.3.1. COMPOSICIÓN DE LOS PRECIOS UNITARIOS
El cálculo de los precios de las distintas unidades de obra es el resultado
de sumar los costes directos, los indirectos, los gastos generales y el beneficio
industrial.
a) COSTES DIRECTOS
- La mano de obra, con sus pluses y cargas y seguros sociales, que
interviene directamente en la ejecución de la unidad de obra
- Los materiales, a los precios resultantes a pie de obra, que queden
integrados en la unidad de que se trate o que sean necesarios para su
ejecución.
- Los equipos y sistemas técnicos de seguridad y salud para la
prevención y protección de accidentes y enfermedades profesionales.
- Los gastos de personal, combustible, energía, etc., que tengan lugar
por el accionamiento o funcionamiento de la maquinaria e instalaciones
utilizadas en la ejecución de la unidad de obra.
- Los gastos de amortización y conservación de la maquinaria,
instalaciones, sistemas y equipos anteriormente citados.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 33
b) COSTES INDIRECTOS
Los gastos de instalación de oficinas a pie de obra, comunicaciones,
edificación de almacenes, talleres, pabellones temporales para obreros,
laboratorios, seguros, etc., los del personal técnico y administrativo adscrito
exclusivamente a la obra y los imprevistos. Todos estos gastos, se cifrarán en
un porcentaje de los costes directos.
c) GASTOS GENERALES
Los gastos generales de empresa, gastos financieros, cargas fiscales y
tasas de la administración, legalmente establecidas. Se cifrarán como un
porcentaje de la suma de los costes directos e indirectos (en los contratos de
obras de la administración pública este porcentaje se establece entre un 13% y
un 17%).
d) BENEFICIO INDUSTRIAL
El beneficio industrial del contratista se establece en el 6% sobre la
suma de las anteriores partidas en obras para la administración.
e) PRECIO DE EJECUCIÓN MATERIAL
Se denominará precio de ejecución material el resultado obtenido por la
suma de los anteriores conceptos a excepción del beneficio industrial.
f) PRECIO DE CONTRATA
El precio de contrata es la suma de los costes directos, los indirectos, los
gastos generales y el beneficio industrial.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 34
El IVA se aplica sobre esta suma (precio de contrata) pero no integra el
precio.
1.3.3.2. PRECIOS DE CONTRATA. IMPORTE DE CONTRATA
En el caso de que los trabajos a realizar en un edificio u obra aneja
cualquiera se contratasen a riesgo y ventura, se entiende por precio de contrata
el que importa el coste total de la unidad de obra, es decir, el precio de
ejecución material, más el % sobre este último precio en concepto de beneficio
industrial del contratista. El beneficio se estima normalmente en el 6%, salvo
que en las condiciones particulares se establezca otro distinto.
1.3.3.3. PRECIOS CONTRADICTORIOS
Se producirán precios contradictorios sólo cuando la propiedad por
medio del arquitecto decida introducir unidades o cambios de calidad en alguna
de las previstas, o cuando sea necesario afrontar alguna circunstancia
imprevista. El contratista estará obligado a efectuar los cambios. A falta de
acuerdo, el precio se resolverá contradictoriamente entre el arquitecto y el
contratista antes de comenzar la ejecución de los trabajos y en el plazo que
determine el pliego de condiciones particulares. Si subsiste la diferencia se
acudirá, en primer lugar, al concepto más análogo dentro del cuadro de precios
del proyecto, y en segundo lugar al banco de precios de uso más frecuente en
la localidad. Los contradictorios que hubiere se referirán siempre a los precios
unitarios de la fecha del contrato.
1.3.3.4. RECLAMACIÓN DE AUMENTO DE PRECIOS
Si el contratista, antes de la firma del contrato, no hubiese hecho la
reclamación u observación oportuna, no podrá bajo ningún pretexto de error u
omisión reclamar aumento de los precios fijados en el cuadro correspondiente
del presupuesto que sirva de base para la ejecución de las obras.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 35
1.3.3.5. FORMAS TRADICIONALES DE MEDIR O DE APLICAR LOS
PRECIOS
En ningún caso podrá alegar el contratista los usos y costumbres del
país respecto de la aplicación de los precios o de la forma de medir las
unidades de obras ejecutadas, se estará a lo previsto en primer lugar, al pliego
general de condiciones técnicas y en segundo lugar, al pliego de condiciones
particulares técnicas.
1.3.3.6. REVISIÓN DE LOS PRECIOS CONTRATADOS
Contratándose las obras a riesgo y ventura, no se admitirá la revisión de
los precios en tanto que el incremento no alcance, en la suma de las unidades
que falten por realizar de acuerdo con el calendario, un montante superior al
3% del importe total del presupuesto de contrato. Caso de producirse
variaciones en alza superiores a este porcentaje, se efectuará la
correspondiente revisión de acuerdo con la fórmula establecida en el pliego de
condiciones particulares, percibiendo el contratista la diferencia en más que
resulte por la variación del IPC superior al 3%. No habrá revisión de precios de
las unidades que puedan quedar fuera de los plazos fijados en el calendario de
la oferta.
1.3.3.7. ACOPIO DE MATERIALES
El contratista queda obligado a ejecutar los acopios de materiales o
aparatos de obra que la propiedad ordene por escrito. Los materiales
acopiados, una vez abonados por el propietario son, de la exclusiva propiedad
de éste; de su guarda y conservación será responsable el contratista.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 36
1.3.4. OBRAS POR ADMINISTRACIÓN
1.3.4.1. ADMINISTRACIÓN
Se denominan obras por administración aquellas en las que las
gestiones que se precisan para su realización las lleva directamente el
propietario, bien por sí o por un representante suyo o bien por mediación de un
constructor.
Las obras por administración se clasifican en las dos modalidades
siguientes:
a) Obras por administración directa
b) Obras por administración delegada o indirecta
a) OBRAS POR ADMINISTRACIÓN DIRECTA
Se denominan obras por administración directa aquellas en las que el
propietario por sí o por mediación de un representante suyo, que puede ser el
propio arquitecto director, expresamente autorizado a estos efectos, lleve
directamente las gestiones precisas para la ejecución de la obra, adquiriendo
los materiales, contratando su transporte a la obra y, en suma interviniendo
directamente en todas las operaciones precisas para que el personal y los
obreros contratados por él puedan realizarla; en estas obras el constructor, si lo
hubiese, o el encargado de su realización, es un mero dependiente del
propietario, ya sea como empleado suyo o como autónomo contratado por él,
que es quien reúne en sí, por tanto, la doble personalidad de propietario y
contratista.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 37
b) OBRAS POR ADMINISTRACIÓN DELEGADA O INDIRECTA
Se entiende por obra por administración delegada o indirecta la que
convienen un propietario y un constructor para que éste, por cuenta de aquel y
como delegado suyo, realice las gestiones y los trabajos que se precisen y se
convengan. Son por tanto, características peculiares de las obras por
administración delegada o indirecta las siguientes:
1) Por parte del propietario, la obligación de abonar directamente, o por
mediación del constructor, todos los gastos inherentes a la realización de los
trabajos convenidos, reservándose el propietario la facultad de poder ordenar,
bien por sí o por medio del arquitecto director en su representación, el orden y
la marcha de los trabajos, la elección de los materiales y aparatos que en los
trabajos han de emplearse y, en suma, todos los elementos que crea preciso
para regular la realización de los trabajos convenidos.
2) Por parte del constructor, la obligación de llevar la gestión práctica de
los trabajos, aportando sus conocimientos constructivos, los medios auxiliares
precisos y, en suma, todo lo que, en armonía con su cometido, se requiera para
la ejecución de los trabajos, percibiendo por ello del propietario un % prefijado
sobre el importe total de los gastos efectuados y abonados por el constructor.
1.3.4.2. LIQUIDACIÓN DE OBRAS POR ADMINISTRACIÓN
Para la liquidación de los trabajos que se ejecuten por administración
delegada o indirecta, regirán las normas que a tales fines se establezcan en las
condiciones particulares de índole económica vigentes en la obra; a falta de
ellas, las cuentas de administración las presentará el constructor al propietario,
en relación valorada a la que deberá acompañarse y agrupados en el orden
que se expresan los documentos siguientes todos ellos conformados por el
aparejador o arquitecto técnico:
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 38
a) Las facturas originales de los materiales adquiridos para los trabajos y
el documento adecuado que justifique el depósito o el empleo de dichos
materiales en la obra.
b) Las nóminas de los jornales abonados, ajustadas a lo establecido en
la legislación vigente, especificando el número de horas trabajadas en la obra
por los operarios de cada oficio y su categoría, acompañando. a dichas
nóminas una relación numérica de los encargados, capataces, jefes de equipo,
oficiales y ayudantes de cada oficio, peones especializados y sueltos, listeros,
guardas, etc., que hayan trabajado en la obra durante el plazo de tiempo a que
correspondan las nóminas que se presentan.
c) Las facturas originales de los transportes de materiales puestos en la
obra o de retirada de escombros.
d) Los recibos de licencias, impuestos y demás cargas inherentes a la
obra que haya pagado o en cuya gestión haya intervenido el constructor, ya
que su abono es siempre de cuenta del propietario. A la suma de todos los
gastos inherentes a la propia obra en cuya gestión o pago haya intervenido el
constructor se le aplicará, a falta de convenio especial, un 15%, entendiéndose
que en este porcentaje están incluidos los medios auxiliares y los de seguridad
preventivos de accidentes, los gastos generales que al constructor originen los
trabajos por administración que realiza y el beneficio industrial del mismo.
1.3.4.3. ABONO AL CONSTRUCTOR DE LAS CUENTAS DE
ADMINISTRACIÓN DELEGADA
Salvo pacto distinto, los abonos al constructor de las cuentas de
administración delegada los realizará el propietario mensualmente según las
partes de trabajos realizados aprobados por el propietario o por su delegado
representante. Independientemente, el aparejador o arquitecto técnico
redactará, con igual periodicidad, la medición de la obra realizada, valorándola
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 39
con arreglo al presupuesto aprobado. Estas valoraciones no tendrán efectos
para los abonos al constructor, salvo que se hubiese pactado lo contrario
contractualmente.
1.3.4.4. NORMAS PARA LA ADQUISICIÓN DE LOS MATERIALES Y
APARATOS
No obstante las facultades que en estos trabajos por administración
delegada se reserva el propietario para la adquisición de los materiales y
aparatos, si al constructor se le autoriza para gestionarlos y adquirirlos, deberá
presentar al propietario, o en su representación al arquitecto director, los
precios y las muestras de los materiales y aparatos ofrecidos, necesitando su
previa aprobación antes de adquirirlos.
1.3.4.5. DEL CONSTRUCTOR EN EL BAJO RENDIMIENTO DE LOS
OBREROS
Si de los partes mensuales de obra ejecutada que preceptivamente debe
presentar el constructor al arquitecto director, éste advirtiese que los
rendimientos de la mano de obra, en todas o en algunas de las unidades de
obra ejecutada, fuesen notoriamente inferiores a los rendimientos normales
generalmente admitidos para unidades de obra iguales o similares, se lo
notificará por escrito al constructor, con el fin de que éste haga las gestiones
precisas para aumentar la producción en la cuantía señalada por el arquitecto
director. Si hecha esta notificación al constructor, en los meses sucesivos, los
rendimientos no llegasen a los normales, el propietario queda facultado para
resarcirse de la diferencia, rebajando su importe del 15% que por los conceptos
antes expresados correspondería abonarle al constructor en las liquidaciones
quincenales que preceptivamente deben efectuársele. En caso de no llegar
ambas partes a un acuerdo en cuanto a los rendimientos de la mano de obra,
se someterá el caso a arbitraje.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 40
1.3.4.6. RESPONSABILIDADES DEL CONSTRUCTOR
En los trabajos de obras por administración delegada, el constructor sólo
será responsable de los defectos constructivos que pudieran tener los trabajos
o unidades por él ejecutadas y también de los accidentes o perjuicios que
pudieran sobrevenir a los obreros o a terceras personas por no haber tomado
las medidas precisas que en las disposiciones legales vigentes se establecen.
En cambio, y salvo lo expresado en el artículo 70 precedente, no será
responsable del mal resultado que pudiesen dar los materiales y aparatos
elegidos con arreglo a las normas establecidas en dicho artículo. En virtud de lo
anteriormente consignado, el constructor está obligado a reparar por su cuenta
los trabajos defectuosos y a responder también de los accidentes o perjuicios
expresados en el párrafo anterior.
1.3.5. VALORACIÓN Y ABONO DE LOS TRABAJOS
1.3.5.1. FORMAS DE ABONO DE LAS OBRAS
Según la modalidad elegida para la contratación de las obras, y salvo
que en el pliego particular de condiciones económicas se preceptúe otra cosa,
el abono de los trabajos se efectuará así:
1) Tipo fijo o tanto alzado total. Se abonará la cifra previamente fijada
como base de la adjudicación, disminuida en su caso en el importe de la baja
efectuada por el adjudicatario.
2) Tipo fijo o tanto alzado por unidad de obra. Este precio por unidad de
obra es invariable y se haya fijado de antemano, pudiendo variar solamente el
número de unidades ejecutadas. Previa medición y aplicando al total de las
diversas unidades de obra ejecutadas, del precio invariable estipulado de
antemano para cada una de ellas, estipulado de antemano para cada una de
ellas, se abonará al contratista el importe de las comprendidas en los trabajos
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ejecutados y ultimados con arreglo y sujeción a los documentos que
constituyen el proyecto, los que servirán de base para la medición y valoración
de las diversas unidades.
3) Tanto variable por unidad de obra. Según las condiciones en que se
realice y los materiales diversos empleados en su ejecución de acuerdo con las
órdenes del arquitecto director. Se abonará al contratista en idénticas
condiciones al caso anterior.
4) Por listas de jornales y recibos de materiales, autorizados en la forma
que el presente pliego general de condiciones económicas determina.
5) Por horas de trabajo, ejecutado en las condiciones determinadas en el
contrato.
1.3.5.2. RELACIONES VALORADAS Y CERTIFICACIONES
En cada una de las épocas o fechas que se fijen en el contrato o en los
pliegos de condiciones particulares que rijan en la obra, formará el contratista
una relación valorada de las obras ejecutadas durante los plazos previstos,
según la medición que habrá practicado el aparejador. Lo ejecutado por el
contratista en las condiciones preestablecidas, se valorará aplicando al
resultado de la medición general, cúbica, superficial, lineal, ponderada o
numeral correspondiente para cada unidad de obra, los precios señalados en el
presupuesto para cada una de ellas, teniendo presente además lo establecido
en el presente pliego general de condiciones económicas respecto a mejoras o
sustituciones de material y a las obras accesorias y especiales, etc.
Al contratista, que podrá presenciar las mediciones necesarias para
extender dicha relación, se le facilitarán por el aparejador los datos
correspondientes de la relación valorada, acompañándolos de una nota de
envío, al objeto de que, dentro del plazo de 10 días a partir de la fecha del
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 42
recibo de dicha nota, pueda el contratista examinarlos y devolverlos firmados
con su conformidad o hacer, en caso contrario, las observaciones o
reclamaciones que considere oportunas. Dentro de los 10 días siguientes a su
recibo, el arquitecto director aceptará o rechazará las reclamaciones del
contratista si las hubiere, dando cuenta al mismo de su resolución, pudiendo
éste, en el segundo caso, acudir ante el propietario contra la resolución del
arquitecto director en la forma referida en los pliegos generales de condiciones
facultativas y legales. Tomando como base la relación valorada indicada en el
párrafo anterior, expedirá el arquitecto director la certificación de las obras
ejecutadas. De su importe se deducirá el tanto por cien que para la
construcción de la fianza se haya preestablecido.
El material acopiado a pie de obra por indicación expresa y por escrito
del propietario, podrá certificarse hasta el 90% de su importe, a los precios que
figuren en los documentos del proyecto, sin afectarlos del % de contrata. Las
certificaciones se remitirán al propietario, dentro del mes siguiente al período a
que se refieren, y tendrán el carácter de documento y entregas a buena cuenta,
sujetas a las rectificaciones y variaciones que se deriven de la liquidación final,
no suponiendo tampoco dichas certificaciones aprobación ni recepción de las
obras que comprenden. Las relaciones valoradas contendrán solamente la obra
ejecutada en el plazo a que la valoración se refiere. En el caso de que el
arquitecto director lo exigiera, las certificaciones se extenderán al origen.
1.3.5.3. MEJORAS DE OBRAS LIBREMENTE EJECUTADAS
Cuando el contratista, incluso con autorización del arquitecto director,
emplease materiales de más esmerada preparación o de mayor tamaño que el
señalado en el proyecto o sustituyese una clase de fábrica con otra que tuviese
asignado mayor precio o ejecutase con mayores dimensiones cualquiera parte
de la obra, o, en general, introdujese en ésta y sin pedírsela, cualquiera otra
modificación que sea beneficiosa a juicio del arquitecto director, no tendrá
derecho, sin embargo, más que al abono de lo que pudiera corresponder en el
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 43
caso de que hubiese construido la obra con estricta sujeción a la proyectada y
contratada o adjudicada.
1.3.5.4. ABONO DE TRABAJOS PRESUPUESTADOS CON PARTIDA
ALZADA
Salvo lo preceptuado en el pliego de condiciones particulares de índole
económica, vigente en la obra, el abono de los trabajos presupuestados en
partida alzada, se efectuará de acuerdo con el procedimiento que corresponda
entre los que a continuación se expresan:
a) Si existen precios contratados para unidades de obras iguales, las
presupuestadas mediante partida alzada, se abonarán previa medición y
aplicación del precio establecido.
b) Si existen precios contratados para unidades de obra similares, se
establecerán precios contradictorios para las unidades con partida alzada,
deducidos de los similares contratados.
c) Si no existen precios contratados para unidades de obra iguales o
similares, la partida alzada se abonará íntegramente al contratista, salvo el
caso de que en el presupuesto de la obra se exprese que el importe de dicha
partida debe justificarse, en cuyo caso el arquitecto director indicará al
contratista y con anterioridad a su ejecución, el procedimiento que de seguirse
para llevar dicha cuenta, que en realidad será de administración, valorándose
los materiales y jornales a los precios que figuren en el presupuesto aprobado
o, en su defecto, a los que con anterioridad a la ejecución convengan las dos
partes, incrementándose su importe total con el porcentaje que se fije en el
pliego de condiciones particulares en concepto de gastos generales y beneficio
industrial del contratista.
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1.3.5.5. ABONO DE AGOTAMIENTOS Y OTROS TRABAJOS ESPECIALES
NO CONTRATADOS
Cuando fuese preciso efectuar agotamientos, inyecciones y otra clase de
trabajos de cualquiera índole especial y ordinaria, que por no estar contratados
no sean de cuenta del contratista, y si no se contratasen con tercera persona,
tendrá el contratista la obligación de realizarlos y de satisfacer los gastos de
toda clase que ocasionen, los cuales le serán abonados por el propietario por
separado de la contrata. Además de reintegrar mensualmente estos gastos al
contratista, se le abonará juntamente con ellos el tanto por cien del importe
total que, en su caso, se especifique en el pliego de condiciones particulares.
1.3.5.6. PAGOS
Los pagos se efectuarán por el propietario en los plazos previamente
establecidos, y su importe corresponderá precisamente al de las certificaciones
de obra conformadas por el arquitecto director, en virtud de las cuales se
verifican aquellos.
1.3.5.7. ABONO DE TRABAJOS EJECUTADOS DURANTE EL PLAZO DE
GARANTÍA
Efectuada la recepción provisional y si durante el plazo de garantía se
hubieran ejecutado trabajos cualesquiera, para su abono se procederá así:
1) Si los trabajos que se realicen estuvieran especificados en el
proyecto, y sin causa justificada no se hubieran realizado por el contratista a su
debido tiempo; y el arquitecto director exigiera su realización durante el plazo
de garantía, serán valorados a los precios que figuren en el presupuesto y
abonados de acuerdo con lo establecido en los pliegos particulares o en su
defecto en los generales, en el caso de que dichos precios fuesen inferiores a
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLACHA
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los que rijan en la época de su realización; en caso contrario, se aplicarán
estos últimos.
2) Si se han ejecutado trabajos precisos para la reparación de
desperfectos ocasionados por el uso del edificio, por haber sido éste utilizado
durante dicho plazo por el propietario, se valorarán y abonarán a los precios del
día, previamente acordados.
3) Si se han ejecutado trabajos para la reparación de desperfectos
ocasionados por deficiencia de la construcción o de la calidad de los
materiales, nada se abonará por ellos al contratista.
1.3.6. INDEMNIZACIONES MUTUAS
1.3.6.1. INDEMNIZACIÓN POR RETRASO DEL PLAZO DE TERMINACIÓN
DE LAS OBRAS
La indemnización por retraso en la terminación se establecerá en un
tanto por mil del importe total de los trabajos contratados, por cada día natural
de retraso, contados a partir del día de terminación fijado en el calendario de
obra, salvo lo dispuesto en el pliego particular del presente proyecto. Las
sumas resultantes se descontarán y retendrán con cargo a la fianza.
1.3.6.2. DEMORA DE LOS PAGOS POR PARTE DEL PROPIETARIO
Si el propietario no efectuase el pago de las obras ejecutadas, dentro del
mes siguiente al que corresponde el plazo convenido el contratista tendrá
además el derecho de percibir el abono de un 5% anual (o el que se defina en
el pliego particular), en concepto de intereses de demora, durante el espacio de
tiempo del retraso y sobre el importe de la mencionada certificación. Si aún
transcurrieran 2 meses a partir del término de dicho plazo de 1 mes sin
realizarse dicho pago, tendrá derecho el contratista a la resolución del contrato,
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procediéndose a la liquidación correspondiente de las obras ejecutadas y de
los materiales acopiados, siempre que éstos reúnan las condiciones
preestablecidas y que su cantidad no exceda de la necesaria para la
terminación de la obra contratada o adjudicada.
No obstante lo anteriormente expuesto, se rechazará toda solicitud de
resolución del contrato fundada en dicha demora de pagos, cuando el
contratista no justifique que en la fecha de dicha solicitud ha invertido en obra o
en materiales acopiados admisibles la parte de presupuesto correspondiente al
plazo de ejecución que tenga señalado en el contrato.
1.3.7. VARIOS
1.3.7.1. MEJORAS, AUMENTOS Y/O REDUCCIONES DE OBRA
No se admitirán mejoras de obra, más que en el caso en que el
arquitecto director haya ordenado por escrito la ejecución de trabajos nuevos o
que mejoren la calidad de los contratados, así como la de los materiales y
aparatos previstos en el contrato.
Tampoco se admitirán aumentos de obra en las unidades contratadas,
salvo caso de error en las mediciones del proyecto a menos que el arquitecto
director ordene, también por escrito, la ampliación de las contratadas. En todos
estos casos será condición indispensable que ambas partes contratantes,
antes de su ejecución o empleo, convengan por escrito los importes totales de
las unidades mejoradas, los precios de los nuevos materiales o aparatos
ordenados emplear y los aumentos que todas estas mejoras o aumentos de
obra supongan sobre el importe de las unidades contratadas.
Se seguirán el mismo criterio y procedimiento, cuando el arquitecto
director introduzca innovaciones que supongan una reducción apreciable en los
importes de las unidades de obra contratadas.
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1.3.7.2. UNIDADES DE OBRA DEFECTUOSAS, PERO ACEPTABLES
Cuando por cualquier causa fuera menester valorar obra defectuosa,
pero aceptable a juicio del arquitecto director de las obras, éste determinará el
precio o partida de abono después de oír al contratista, el cual deberá
conformarse con dicha resolución, salvo el caso en que, estando dentro del
plazo de ejecución, prefiera demoler la obra y rehacerla con arreglo a
condiciones, sin exceder de dicho plazo.
1.3.7.3. SEGURO DE LAS OBRAS
El contratista estará obligado a asegurar la obra contratada durante todo
el tiempo que dure su ejecución hasta la recepción definitiva; la cuantía del
seguro coincidirá en cada momento con el valor que tengan por contrata los
objetos asegurados.
El importe abonado por la sociedad aseguradora, en el caso de siniestro,
se ingresará en cuenta a nombre del propietario, para que con cargo a ella se
abone la obra que se construya, y a medida que ésta se vaya realizando.
El reintegro de dicha cantidad al contratista se efectuará por
certificaciones, como el resto de los trabajos de la construcción. En ningún
caso, salvo conformidad expresa del contratista, hecho en documento público,
el propietario podrá disponer de dicho importe para menesteres distintos del de
reconstrucción de la parte siniestrada.
La infracción de lo anteriormente expuesto será motivo suficiente para
que el contratista pueda resolver el contrato, con devolución de fianza, abono
completo de gastos, materiales acopiados, etc., y una indemnización
equivalente al importe de los daños causados al contratista por el siniestro y
que no se le hubiesen abonado, pero sólo en proporción equivalente a lo que
suponga la indemnización abonada por la compañía aseguradora, respecto al
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 48
importe de los daños causados por el siniestro, que serán tasados a estos
efectos por el arquitecto director.
En las obras de reforma o reparación, se fijarán previamente la porción
de edificio que debe ser asegurada y su cuantía, y si nada se prevé, se
entenderá que el seguro hade comprender toda la parte del edificio afectada
por la obra.
Los riesgos asegurados y las condiciones que figuren en la póliza o
pólizas de seguros, los pondrá el contratista, antes de contratarlos, en
conocimiento del propietario, al objeto de recabar de éste su previa
conformidad o reparos.
Además se han de establecer garantías por daños materiales
ocasionados por vicios y defectos de la construcción, según se describe en el
artículo 81, en base al artículo 19 de la LOE.
1.3.7.4. CONSERVACIÓN DE LA OBRA
Si el contratista, siendo su obligación, no atiende a la conservación de la
obra durante el plazo de garantía, en el caso de que el edificio no haya sido
ocupado por el propietario antes de la recepción definitiva, el arquitecto
director, en representación del propietario, podrá disponer todo lo que sea
preciso para que se atienda a la guardería, limpieza y todo lo que fuese
menester para su buena conservación, abonándose todo ello por cuenta de la
contrata.
Al abandonar el contratista el edificio, tanto por buena terminación de las
obras, como en el caso de resolución del contrato, está obligado a dejarlo
desocupado y limpio en el plazo que el arquitecto director fije.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 49
Después de la recepción provisional del edificio y en el caso de que la
conservación del edificio corra a cargo del contratista, no deberá haber en él
más herramientas, útiles, materiales, muebles, etc., que los indispensables
para su guardería y limpieza y para los trabajos que fuese preciso ejecutar.
En todo caso, ocupado o no el edificio, está obligado el contratista a
revisar y reparar la obra, durante el plazo expresado, procediendo en la forma
prevista en el presente pliego de condiciones económicas.
1.3.7.5. USO POR EL CONTRATISTA DE EDIFICIO O BIENES DEL
PROPIETARIO
Cuando durante la ejecución de las obras ocupe el contratista, con la
necesaria y previa autorización del propietario, edificios o haga uso de
materiales o útiles pertenecientes al mismo, tendrá obligación de repararlos y
conservarlos para hacer entrega de ellos a la terminación del contrato, en
perfecto estado de conservación, reponiendo los que se hubiesen inutilizado,
sin derecho a indemnización por esta reposición ni por las mejoras hechas en
los edificios, propiedades o materiales que haya utilizado. En el caso de que al
terminar el contrato y hacer entrega del material, propiedades o edificaciones,
no hubiese cumplido el contratista con lo previsto en el párrafo anterior, lo
realizará el propietario a costa de aquel y con cargo a la fianza.
1.3.7.6. PAGO DE ARBITRIOS
El pago de impuestos y arbitrios en general, municipales o de otro
origen, sobre vallas, alumbrado, etc., cuyo abono debe hacerse durante el
tiempo de ejecución de las obras y por conceptos inherentes a los propios
trabajos que se realizan, correrán a cargo de la contrata, siempre que en las
condiciones particulares del proyecto no se estipule lo contrario.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLACHA
PLIEGO DE CONDICIONES Página 50
1.3.7.7. GARANTÍAS POR DAÑOS MATERIALES OCASIONADOS POR
VICIOS Y DEFECTOS DE LA CONSTRUCCIÓN
El régimen de garantías exigibles para las obras de edificación se hará
efectivo de acuerdo con la obligatoriedad que se establece en la LOE (el
apartado c) exigible para edificios cuyo destino principal sea el de vivienda,
según disposición adicional segunda de la LOE), teniendo como referente a las
siguientes garantías:
a) Seguro de daños materiales o seguro de caución, para garantizar,
durante 1 año, el resarcimiento de los daños causados por vicios o defectos de
ejecución que afecten a elementos de terminación o acabado de las obras, que
podrá ser sustituido por la retención por el promotor de un 5% del importe de la
ejecución material de la obra.
b) Seguro de daños materiales o seguro de caución, para garantizar,
durante 3 años, el resarcimiento de los daños causados por vicios o defectos
de los elementos constructivos o de las instalaciones que ocasionen el
incumplimiento de los requisitos de habitabilidad especificados en el artículo 3
de la LOE.
c) Seguro de daños materiales o seguro de caución, para garantizar,
durante 10 años, el resarcimiento de los daños materiales causados por vicios
o defectos que tengan su origen o afecten a la cimentación, los soportes, las
vigas, los forjados, los muros de carga u otros elementos estructurales, y que
comprometan directamente la resistencia mecánica y estabilidad del edificio.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLACHA
PLIEGO DE CONDICIONES Página 51
CAPITULO 2: PLIEGO DE CONDICIONES PARTICULARES
En el presente capitulo se establecerá las condiciones a tener en cuenta
en el ámbito técnico para que actué de acuerdo a lo descrito en el presente
Pliego de Condiciones.
2.1. CONDICIONES SOBRE MATERIALES
Los materiales estarán libres de defectos, irregularidades, etc. que
puedan dificultar su instalación o montaje o que puedan afectar negativamente
a su comportamiento durante el proceso, pudiendo la dirección técnica
desechar aquellos que a su juicio no reúnan las características necesarias.
1) Al tratarse de una industria alimentaria, las condiciones (según la
“Reglamentación Técnico-Sanitaria”) que tienen que cumplir todo material que
tengan contando con los productos son:
- estarán fabricados con materias primas adecuadas para el fin que se
destinen.
- No cederán sustancias toxicas contaminantes y, en general ajenas a la
composición normal de la remolacha.
- No alteraran las características de composición ni las características
organolépticas del azúcar.
- Además, la zona destinada a la unidad de depuración deberá cumplir:
- Estará debidamente aislada de cualquier otra actividad ajena a su
cometido específico.
- Le será aplicado los reglamentos de aparatos a presión, electrotécnicos
para alta y baja tensión, y en general, cualquier otro de carácter
industrial y de higiene laboral.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 52
- Los recipientes, maquinas y utensilios que estén en contacto con el
azúcar, serán de acero inoxidable o de acero con algún tipo de
recubrimiento como resinas
2) El diseño de los intercambiadores de calor se efectúa siguiendo las
normas T.E.M.A.
3) El diseño y elección de la tubería de jugo de circulación se realiza de
acuerdo a la norma A.N.S.I. B-31
4) Las tuberías y conducciones de agua caliente serán normalizadas
según las normas ISO-R 65.
5) Las válvulas accesorias y aparatos de medida serán de acero fundido
según normas ASTM CF8C. Las válvulas estarán bridadas de acuerdo con
ANSI 81610.
6) Las juntas que se usan para uniones con bridas serán juntas
espirometálicas.
7) Los materiales usados para pernos y tuercas en base a las normas
ASTM son: ASTM A193-D16 para pernos y ASTM A194-Gr4 para tuercas.
8) Las válvulas de seguridad deberán cumplir la normativa al respecto,
de acuerdo con UNE 9-100-76
9) Queda prohibido que las superficies calefactoras accesibles
normalmente al usuario, tengan una temperatura superficial exterior superior a
50 ºC, si dichas superficies no están protegidas contra contactos casuales.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLACHA
PLIEGO DE CONDICIONES Página 53
10) Las uniones atornilladas que se hacen en montaje, deberán seguir
obligatoriamente las prescripciones establecidas en la norma MV 104-1996
“Acero laminado para ejecución de estructuras”.
2.2. CONDICIONES SOBRE EJECUCION
El constructor, basándose en las indicaciones del proyecto, redactar un
programa de montaje detallando los puntos siguientes:
distribución de la ejecución en fases, orden y tiempo de montaje de los
elementos encada fase.
Descripción del equipo que empleara en el montaje de cada fase
Aperos, grúas u otros elementos de sujeción provisional.
Elementos de seguridad y protección personal
Personal preciso para realizar cada fase, especificando su cualificación.
Comprobación de replanteo
Comprobación de las nivelaciones, alineaciones y aplomos.
Este programa se presentara al director de obras y se requiere su
aprobación antes de iniciar los trabajos en la obra.
2.3. CONDICIONES SOBRE VERIFICACION
Previamente al inicio de las obras, el contratista deberá presentar al
director facultativo el Plan de Control de Calidad y el de Puntos de Inspección y
Control de la obra, que será de aplicación tanto en la obra civil como a los
equipos eléctricos y mecánicos a instalar. Este, deberá de presentar su
aprobación antes de iniciar las obras.
1) En general, las instalaciones y pruebas estarán de acuerdo con el
Reglamento de Aparatos a Presión y la ITC AP1.
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PLIEGO DE CONDICIONES Página 54
2) Las tuberías, válvulas y accesorios se probaran antes de ser
cubiertas, enteradas o puestas en servicio, de acuerdo con los códigos de
diseño:
mediante una prueba hidrostática a 1,50 veces la máxima presión
prevista en el sistema, o bien
mediante una prueba neumática a 1,10 veces la máxima presión
prevista, pero no inferior a 34 kPa en el punto más alto del sistema.
La inspección de prueba será mantenida hasta completar la inspección
visual de todos los puntos y conexiones, pero nunca menos de 10 minutos.
3) Los materiales laminados deberán someterse a ensayo de tracción.
4) Si los resultados de los ensayos no corresponden a lo establecido en
el artículo siguiente se someterán a un ensayo posterior, y si estos resultados
no son satisfactorios, serán rechazados.
5) Las pruebas de tracción se especificaran según normas DIN 1534,
1543, 1622.
6) Para la determinación de las características mecánicas de los
electrodos recubiertos destinados a la soldadura por arco de los perfiles
laminados en la estructura metálica, se someterán a los ensayos de tracción y
resistencia según prescripción de la norma UNE 14022.
7) Toda la instalación debe ser inspeccionada a lo largo de su diseño por
una autoridad inspectora. El deber del inspector, en perjuicio de la
responsabilidad del fabricante es el de establecer el número suficiente de
inspecciones para asegurarse que los materiales, diseño, fabricación y pruebas
en general cumplen todos los requisitos legales.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLACHA
PLIEGO DE CONDICIONES Página 55
En Puerto Real, a Noviembre de 2016
Los Ingenieros,
Fdo.: A. Eva Álvarez Jiménez
Diego Climent Márquez
DOCUMENTO 3:
PLANOS
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLACHA
índice planos
ÌNDICE DE PLANOS
PLANO 1: Diagrama de flujo: Depuración
PLANO 2: Pre/Encalado
PLANO 3: Carbonatadora
PLANO 4: Intercambiador
PLANO 5: Filtro
PLANO 6: Tanque pulmón
DIAGRAMA DE FLUJO:
DEPURACIÓN
SIN ESCALA
PLANO 1/6
DENOMINACIÓN UNIDAD
PRE PRE-ENCALADORA
ENC ENCALADORA
IQ INTERCAMBIADOR CALOR
CARB CARBONATADORA
F FILTRO
TAN TANQUE PULMÓN
B BOMBAS
V VÁLVULAS
FECHA: NOVIEMBRE-2016FACULTAD DE CIENCIAS
DIEGO CLIMENT MÁRQUEZ
PROYECTO FIN CARRERA
A. EVA ALVAREZ JIMENEZ
57
42
42
57
5
R
3
0
0
3000
250
10
00
250
20
0
250
20
0
R3000
12
62
9
42
57
51
2
62
9
62
58
50
00
250
20
0
250
20
0
E 1/30
PLANO 2/6
NOTACIÓN
- Fondo y tapa
Toriesférica tipo Klopper 1/10
FECHA: NOVIEMBRE-2016FACULTAD DE CIENCIAS
DIEGO CLIMENT MÁRQUEZ
PROYECTO FIN CARRERA
A. EVA ALVAREZ JIMENEZ
PRE/ENCALADO
2097
439,3
100
100
50
Ø
4
57
45
R
3
0
0
3000
R3000
62
96
29
70
00
CARBONATADORA
E 1/30
PLANO 3/6
NOTACIÓN
- Tapa y fondo Toriesférica
tipo klopper 1/10
E 1/30
E 1/30
E 1/10
SECCIÓN
DETALLE SISTEMA DE DISPERSIÓN CO₂
ALZADO
FECHA: NOVIEMBRE-2016FACULTAD DE CIENCIAS
DIEGO CLIMENT MÁRQUEZ
PROYECTO FIN CARRERA
A. EVA ALVAREZ JIMENEZ
1298
7233
523,8
772
1708
411361231
1196
325
338
406
273
114,3
228,6
60°
2,54
INTERCAMBIADOR
E 1/20
PLANO 4/6
NOTACIÓN
- 1559 TUBOS 3/4"
BWG 14 6096 L (20")
- 50 espaciadores
- Ø carcasa 1168 mm (46'')
PLANTA
1 2
1
2
2
2
DETALLE PITCH DETALLE TUBULADURAS
FECHA: NOVIEMBRE-2016FACULTAD DE CIENCIAS
DIEGO CLIMENT MÁRQUEZ
PROYECTO FIN CARRERA
A. EVA ALVAREZ JIMENEZ
15
00
10100
15
00
30 3430
9500
45
00
1995
2490
FILTRO
E 1/50
PLANO 5/6
PLANTA
ALZADOSECCIÓN
FECHA: NOVIEMBRE-2016FACULTAD DE CIENCIAS
DIEGO CLIMENT MÁRQUEZ
PROYECTO FIN CARRERA
A. EVA ALVAREZ JIMENEZ
4000
42769
R
4
0
0
12
R
4
0
0
5354 42 769 12
R
4
0
0
0
R
4
0
0
0
e 12
TANQUE PULMÓN
E 1/30
PLANO 6/6
FECHA: NOVIEMBRE-2016FACULTAD DE CIENCIAS
DIEGO CLIMENT MÁRQUEZ
PROYECTO FIN CARRERA
A. EVA ALVAREZ JIMENEZ
NOTACIÓN
- Fondo y tapa
Toriesférica tipo Klopper 1/10
DOCUMENTO 4:
PRESUPUESTO
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENICÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
PRESUPUESTO Página 1
1. OBJETIVO
El objetivo del presente documento es recoger una estimación del
presupuesto general de ejecución del proyecto “Proceso de Depuración Calco-
carbónica en la Obtención del Azúcar de Remolacha”, teniendo en cuenta el
coste de adquisición y montaje de cada uno de los equipos de la unidad
Para el cálculo de dicho presupuesto se determina el Presupuesto de
Ejecución Material (P.E.M.), que incluye el precio de los equipos, incluyendo
adquisición y montaje; a esta cantidad se le suma el Beneficio Industrial y los
Gastos Generales. Por último, a todo este se le añade el 21% de IVA,
obteniéndose el Presupuesto de Ejecución por Contrata (P.E:C.). De esta
manera obtenemos el Presupuesto Total del Proyecto.
2. PRESUPUESTOS PARCIALES
En la siguiente tabla se muestra una relación de los precios detallados
de cada equipo. Todos los precios que aparecen son en €.
Unidades SuministroEquipo
ObraCivil
MontajeMecánico
InstalaciónEléctrica y
Control
Pre-encalado 465. 000 35. 000 125. 000 60. 000
Encalado 125. 000 15. 000 125. 000 60. 000
Carbonatadora 150. 000 15. 000 150. 000 25. 000
Filtros 87. 250 - 66. 250 59. 000
IntercambiadorCalor 180. 000 - - -
Horno de Cal 1. 250. 000 - - -
BombasImpulsión 12. 500 - - -
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENICÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
PRESUPUESTO Página 2
2.1. Pre-encaladora.
Descripción Unidades Precio Unitario(€) Precio Total (€)
Tanque vertical conválvulas decompuerta,
agitador, válvulasde control,
caudalímetro ysensores.
2 685. 000 1. 370. 000
2.2. Encaladora.
Descripción Unidades Precio Unitario(€) Precio Total (€)
Tanque vertical conválvulas decompuerta,
agitador, válvulasde control,
caudalímetro ysensores.
2 325. 000 650. 000
2.3. Carbonatadora
Descripción Unidades Precio Unitario(€) Precio Total (€)
Tanque vertical consistema de difusiónde gases, válvula y
sensores.
4 340. 000 1. 360. 000
2.4. Filtro.
Descripción Unidades Precio Unitario(€) Precio Total (€)
Filtros Prensa dePlacas y Marcos 5 212. 500 1.062. 500
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENICÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
PRESUPUESTO Página 3
2.5. Intercambiador de Calor.
Descripción Unidades Precio Unitario(€) Precio Total (€)
Intercambiador decarcasa y tubos 2 180. 000 360. 000
2.6. Horno de Cal.
Descripción Unidades Precio Unitario(€) Precio Total (€)
Horno de Calvertical 1 1. 250. 000 1.250. 000
2.7. Bombas de Impulsión.
Descripción Unidades Precio Unitario(€) Precio Total (€)
Bomba centrífuga.Incluye valvulería y
conexiones atuberías totalmente
instalada y listapara funcionar.
5 12. 500 62. 500
3. PRESUPUESTO FINAL
En este apartado se refleja una estimación del coste total de adquisición,
obra civil, montaje mecánico, instalación eléctrica y control de todos los equipos
incluidos en el presente proyecto.
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENICÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
PRESUPUESTO Página 4
3.1. Presupuesto de Ejecución Material (P.E.M.)
Resumen:
1. Pre-encaladora…………………………………………………..1. 370. 000 €
2. Encaladora………………………………………………………….650. 000 €
3. Carbonatadora…………………………………………………..1. 360. 000 €
4. Filtros……………………………………………………………..1. 062. 500 €
5. Intercambiador de Calor…………………………………………..360. 000 €
6. Horno de Cal…………………………………………………….1. 250. 000 €
7. Bombas de Impulsión……………………………………………….62. 500 €
TOTAL PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN MATERIAL (P.E.M.)….6. 114. 500 €
Asciende el PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN MATERIAL DEL “PROCESODE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DE AZÚCARDE REMOLACHA” a la cantidad de “SEIS MILLONES CIENTO CATORCEMIL QUINIENTOS EUROS” (6. 114. 500 €).
3.2. Presupuesto de Ejecución Por Contrata
Presupuesto de Ejecución Material (P.E.M.)…………………………6. 114. 500 €
Gastos Generales (13 %)………………………………………………….794. 885 €
Beneficio Industrial (6%)…………………………………………………..366. 870 €
IVA (21 %)……………………………………………………………1. 528. 013,55 €
TOTAL PRESUPUESTO EJECUCIÓN POR CONTRATA (P.E.C.) 8. 804. 268,
55 €
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENICÓN DELAZÚCAR DE REMOLAHCA
PRESUPUESTO Página 5
Asciende el PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN POR CONTRATA del “PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DEAZÚCAR DE REMOLACHA” a la cantidad de “ OCHO MILLONESOCHOCIENTOS CUATRO MIL DOSCIENTOS SESENTA Y OCHO EUROS YCINCUENTA Y CINCO CÉNTIMOS” (8. 804. 268, 55 €).
El presente proyecto asciende a la cantidad total de ochomillones ochocientos cuatro mil doscientos sesenta y ochoeuros y cincuenta y cinco céntimos.
En Puerto Real, a Noviembre de 2016
Los Ingenieros,
Fdo.: A. Eva Álvarez Jiménez
Diego Climent Márquez
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLACHA
BIBLIOGRAFÍA Página 1
BIBLIOGRAFIA:
REFERENCIA BIBLIOGRAFICA DE LIBROS:
L1: "Sugar Technology"; P.W. van der Poel, H. Schiweck, T. Schwartz; Bartens
L2: "Fabricación del Azúcar"; Antonio Porta Arqued;Salvat Editores, S.A.
L3: "Manual de Azucarera"; Refinería Tirlemontoise, S.A.
L4: “Operaciones Unitarias en Ingeniería Química”, Mc Cabe W. L., Smith J.C.,Harriot P., Ed. Mc Graw-Hill
L5: "Agenda del Químico", Prof. Dr. luis Blas, Aguilar, S. A. de ediciones.Madrid.
L6: “Manual del Ingeniero Químico”, Robert H. Perry, Don E. Green, Ed. McGraw-Hill
L7: “Curso de Ingeniería Química”, J. Costa López, Ed. Reverté
L8: “Introducción a la Ingeniería Química”, Calleja Pardo G., Ed. Reverté
L9: “Fundamentos de tecnología de los alimentos”
L10: “Diseño en Ingeniería Química”, RaySinnott, GavinTowler. Ed. Reverté
L11: "La Transmisión del calor. Principios fundamentales"; F. Kreith, W. Z.Black; Alhambra.
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BIBLIOGRAFÍA Página 2
REFERENCIA BIBLIOGRAFICA DE DOCUMENTOS Y PAGINAS WEB:
D1: Hojas divulgadoras, núm. 8/87 HD. La industria del azúcar de remolacha.José Baquero Franco, ingeniero agrónomo. Ministerio de Agricultura, Pesca yAlimentación.http://www.innovacion.gob.sv/inventa/attachments/article/2281/hd_1987_08.pdf
D2: AB Sugar Azucarera.
D3: Wikipedia
D4: Calculadora de fondos – HORFASA.http://www.horfasa.com/utilidades.php?ide=41&card=3
D5: Agencia española de Consumo, Seguridad alimentaria y Nutrición.http://www.aecosan.msssi.gob.es/AECOSAN/web/home/aecosan_inicio.shtml
D6: Guía de Mejores Técnicas Disponibles en España del sector azucarero.Ministerio de medioambiente. Ministerio de agricultura, pesca y alimentación.http://www.magrama.gob.es/es/alimentacion/temas/industria-agroalimentaria/Gu%C3%ADa_MTD_en_Espa%C3%B1a_Sector_Azucarero_tcm7-8215.pdf
D7: Pérdida de carga en singularidades.https://es.scribd.com/doc/61856573/Calculo-Red-Conductos
D8: Cálculo del número de filtros.http://www.estruagua.com/es/deshidratadores/filtros-prensa-murano-r.htmlhttp://www.gruptefsa.com/sp/fpts.htm
D9: Correlaciones para el cálculo de los coeficientes individuales detransmisión de calor.http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/mabel/materias/ope2/correlacionesh.pdf
D10: Guía para el dimensionamiento de intercambiadores.http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/mabel/materias/ope2/op2.html
D11: Intercambiadores de calor.http://www.hidroterm.com.ve/documentacion/intercambiadoresdecalor.pdf
D12: Diseño de un intercambiador de calor de carcasa y tubo.https://operacionesunitarias1.files.wordpress.com/2011/07/guia-intercamb-carcasa-y-tubo-mahuli-gonzalez-0.pdf
D13: Tabla de densidades.http://puertodemamonal.com/cms/wp-content/uploads/2012/12/Tabla_de_densidades.pdf
PROCESO DE DEPURACIÓN CALCO-CARBÓNICA EN LA OBTENCIÓN DELAZÚCAR DE REMOLACHA
BIBLIOGRAFÍA Página 3
D14: Ecuación de Fishendon y Saunders.http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion2.HornosResistencia.PERDIDAS.CALOR.pdf
D15: Temperatura ambiental que puede soportar el cuerpo humano.http://www.saludlaboral.ugtcyl.es/archivos/medicina/calor-cuerpo-humano.pdf
D16: Ladrillo refractario.http://www.morganthermalceramics.com/sites/default/files/datasheets/k3311-11-10sspanish.pdf
D17: Lana de roca.http://portal.danosa.com/danosa/CMSServlet?node=730117&site=1
D18: Propiedades vermiculita.http://www.vermiculitaintersum.com.ar/productos/fuego.html
D19: Ladrillo común.http://www.miliarium.com/Prontuario/Tablas/Quimica/PropiedadesTermicas.aspD20: Universidad de Alicante. Mecánica de Fluidos. Tema 1
D21: Impacto ambiental.http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/consolidado/publicacionesdigitales/60-123_INCIDENCIAS_AMBIENTALES_Y_MEDIDAS_CORRECTORAS_EN_SECTORES_AGROALIMENTARIOS/60-123/8_CAPITULO_VII._SECTOR_DE_LA_INDUSTRIA_AZUCARERA.PDF
D22: Fichas internacionales de seguridad química.http://www.who.int/ipcs/publications/icsc/icsc_leaflet_es.pdf