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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

TESINA DE INVESTIGACION

PREVIO A LA OBTENCION DEL TITULO DE INGENIERO QUIMICO

TEMA: PLANTA DE RECICLADO POLIETILENTEREFTALATO

AUTORES:

RENAN ALEJANDRO QUITO CHULCA

ENRIQUE FERNANDO VILLAFUERTE CHOMPOL

COORDINADOR DEL PROYECTO:

ING. JOSE RODRIGUEZ WEBSTER.

ABRIL -2011

GUAYAQUIL-ECUADOR.

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CONTENIDO.

CAPITULO # 1 INTRODUCCION

1.1.-Importancia………………………………………………………………1-2

1.2.-Objetivos generales………………………………………………….......2

1.3.-Objetivos específicos…………………………………………………….3

1.4.-Alcance del tema…………………………………………………………3

CAPITULO #2 GENERALIDADES DEL PET (POLIETILENTERFTALATO)

2.1.-Introduccion………………………………………………………………4

2.2.-Estructura de la resina del PET…………………………………………..5

2.3.-Propiedades de la resina del PET…………………………………..........5

2.4.-Obtencion de la resina del PET…………………………………………..6-7

2.5.-Ventajas de las botellas del PET…………………………………………7-8-9

CAPITULO #3 EL RECICLAJE DEL PET

3.1.-Introduccion……………………………………………………………….10

3.2.-Métodos del reciclaje……………………………………………………...10

3.3.-Métodos mecánicos………………………………………………………..10

3.4.-Reciclaje químico………………………………………………………….10

3.5.-Reciclaje con recuperación de energía…………………………………….10

3.6.-Recicleje primario………………………………………………………….12-13

3.6.1.-Proceso de reciclaje primario…………………………………………….14

3.6.2.-Separacion………………………………………………………………..14

3.6.3.-Limpieza………………………………………………………………….14

3.6.4.-Peletizado………………………………………………………………...14

3.7.-Reciclado secundario……………………………………………………….15

3.8.-Reciclaje terciario…………………………………………………………...15

3.8.1.-Pirolisis……………………………………………………………………15-16

3.8.2.-Gasificacion……………………………………………………………….16-17

3.8.3.-Despolinerizacion…………………………………………………………17

3.8.3.1.-Hidrólisis………………………………………………………………...17

3.8.3.2.-Alcoholisis………………………………………………………………17-18

3.8.3.3.-Glicolisis…………………………………………………………………18

3.9.-Otros métodos de reciclaje…………………………………………………..18-19

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CAPITULO # 4 TECNOLOGIA APLICADA

4.1.-Introduccion…………………………………………………………….…..20-21

4.2.-Reciclaje mecánico………………………………………………………….21

4.3.-Descripcion del proceso…………………………………………………….21

4.4.-Recoleccion de la materia prima……………………………………………21

4.5.-Limpieza……………………………………………………………………..21-23

4.6.-Clasificacion y separación…………………………………………………..23-26

4.7.-Trituracion…………………………………………………………………..26-27

4.8.-Secado……………………………………………………………………….28-30

4.9.- Variables del proceso……………………………………………………….30

4.10.- Diagrama de flujo del proceso…………………………………………….30-32

4.11.-Balance de materia y operaciones unitarias del proceso…………………..33

4.11.1.-Operación unitaria recepción inspección………………………………...33-34

4.11.2.-Operación unitaria separación……………………………………………34-36

4.11.3.-Operación unitaria trituración o reducción de tamaño…………………..37-38

4.11.4.-Operación unitaria lavado del material…………………………………..39-44

4.11.5.-Operación unitaria enjuagado……………………………………………44-46

4.11.6.-Operación unitaria secado……………………………………………….47-50

4.11.7.-Balance global……………………………………………………………51-52

4.11.1.-Tabla de resultados del balance………………………………………….53

CAPITULO # 5 CONTROL DE CALIDAD

5.1.-Materia prima……………………………………………………………….54

5.2.-Producto terminado…………………………………………………………54-55

CAPITULO # 6 ANALISIS DEL PROYECTO

6.1.-Analisis de resultados………………………………………………………….56

6.2.-Conclusiones……………………………………………………………………57

6.3.-Recomendaciones……………………………………………………………….58

BIBLIOGRAFIA

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INDICE DE CONTENIDO FIGURAS TABLAS Y GRAFICOS

FIGURAS Y TABLAS

CAPITULO 2

Figura 2.1 Materiales de PET

Figura 2.2 Obtención del PET

Tabla 2.1 Propiedades de la resina de PET

CAPITULO 3

Figura 3.1: Diagrama de flujo del ciclo de vida y procesos de reciclaje de Plásticos

Figura 3.2 Diagramad de flujo de un Proceso de reciclado de Plásticos

Figura 3.3 Planta de Reciclaje

Tabla 3.1 Composición de residuos Plásticos en Europa (1989)

Tabla 3.2 Aplicaciones de los productos de la pirolisis de una mezcla de residuos

plásticos

CAPITULO 4

Figura 4.1: Hidrociclon para separación de diferentes materiales

Figura 4.2: Cinta de transportación para separar y clasificar

Figura 4.3: Tambores con paletas para flotación de poliolefinas

Figura 4.4:Tina de flotación con ciclón

Figura 4.5 Esquema de forma de un milano convencional de PET

Figura 4.6: Secador centrifugador

Figura 4.7 Línea de lavado de secador centrifugado

Figura 4.8: Línea de lavado y secado

Figura 4.9:Secador industrial lecho fluid izado

Figura 4.10 Operación Unitaria de Recepción de Material

Figura 4.11 Operación Unitaria de Desetiquetado y destapado

Figura 4.12 Operación Unitaria de Reducción de Tamaño

Figura 4.13:Operación Unitaria de Lavado

Figura 4.14 Operación Unitaria de Enjuague

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Figura 4.15 Operación Unitaria de Secado

Figura 4.16 Balance Global del Proceso

Tabla 4.1 Control de entrada de Materia Prima

Tabla 4.2. Operación Unitaria Destapado y Desetiquetado

Tabla 4.3: Entradas y Salidas de PET

Tabla 4.4. Resumen de Datos

Tabla 4.5 Operación de tratamiento de agua

Tabla 4.6 Compasión de lodos

Tabla 4.7 Operación unitaria enjuague

Tabla 4.8 Operación unitaria Secado

Tabla 4.9 Balance Global

Capitulo 5

Tabla 5.1 Producto de PET reciclado grado botella

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DEDICATORIA

Primeramente a Dios todo poderoso, fuente de inspiración en mis momentos de

angustias, esmero, dedicación, aciertos y reveses, alegrías y tristezas que

caracterizaron al transitar por este camino que hoy veo realizado, sin cuyo respaldo

no hubiese sido posible. Y por darme la dicha de tener a mis padres con vida y salud

solo él sabe lo importante que son ellos para mí. Al igual que todas esas personas que

me apoyaron y confiaron en mí.

A mis padres, Marianita Chompol y Ramón Villafuerte por ser ellos dos, mi árbol

principal que me cobijó bajo su sombra dándome así la fuerza para seguir caminando

y de esta manera alcanzar mi meta tan anhelada, que hoy gracias a Dios,

conjuntamente con ellos lo he logrado. Dios los bendiga, les de salud y mucha vida

para poder retribuirles un poco de lo que me han dado. Los amo, para ustedes este

logro y todos los que me faltan por alcanzar este es solo el comienzo de una vida

llena de éxitos. Gracias por su persistencia y confianza en mí. El obtener superación

hoy, es el resultado de tener excelentes padres y eso son ustedes.

A mis hermanos Irma, Sandra, Maritza, y en especial a Jimmy porque han

contribuido positivamente para llevar a cabo esta difícil jornada. Para que siempre

tengan en cuenta que todo lo que nos propongamos en la vida lo podemos lograr si

trabajamos fuerte y continuamente con rectitud, y sigan adelante para que mis éxitos

de hoy sean los suyos mañana y siempre. Los amo mucho, gracias por ser mis

hermanos.

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AGRADECIMIENTO

Son numerosas las personas a las que debo agradecer por ayudarme en el logro de mi

carrera, es demasiado poco, el decir gracias, pero en el fondo de mi ser, eternamente

les estaré agradecido y siempre presto a tenderles una mano cuando así lo requieran.

Sin embargo, resaltare solo algunas de estas personas sin las cuales no hubiese hecho

realidad este sueño tan anhelado como es la culminación de mi carrera universitaria.

Ante todo, a Dios todo poderoso por darme la vida para lograr esta meta aspirada

después de tantos esfuerzos, caídas ,entre otras cosas, que he tenido durante mi

formación profesional, solo tú sabes el sacrificio que he pasado y en mis días y

noches de soledad me guiaste con su luz divina por el camino correcto para no

desmayar. Por eso gracias mil gracias Dios.

A mis padres, Marianita Chompol y Ramón Villafuerte por su constante amor

inexplicable para mi superación personal, sin ningún interés material han vivido a mi

lado cada sentimiento, que expresa mi corazón y sin importarles nuestras diferencias

ni mis fallas me han apoyado y eso nunca lo olvidare, porque no todos tenemos la

dicha de tener unos padres tan responsable como ustedes y por eso no me cansare

nunca de expresarles hoy mañana y siempre pase lo que pase, que los amo con todo

mi corazón.

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PLANTA DE RECICLAJE DE PET

CAPITULO # 1 INTRODUCCION

En los últimos años no solo se ha aumentado el peso y el volumen de los usuarios de

los desechos sino que además se ha producido un cambio significativo en la

composición de los mismos

El consumo responsable es uno de los aspectos transcendentales que contribuyen en

gran parte al paradigma del Desarrollo Sustentable, impulsado por numerosos

organismos internacionales.

Debemos decir que para que exista una tendencia global hacia el modelo propuesto de

desarrollo Sustentable, es necesario que en el mismo, participe todo la cadena

PRODUCCION-CONSUMO, es decir que comprenda el conjunto de la

humanización lo cual abarca desde la abstención de materias primas, los procesos

intermedios, la máxima incorporación posible de materiales reciclados en el producto

final y la minimización de residuos industriales y domiciliarios. En otros términos,

cuantos menos residuos se generen, mas eficiente será el aprovechamiento de la

materia y energía en consecuencia más perdurables los recursos del planeta y el

equilibrio ambiental. Este es el fundamento de la llamada estrategia de las “RRR” que

simbolizan las palabras Reducir, Reutilizar, Reciclar.

En la década pasada, comenzó a utilizarse masivamente una resina plástica ,el PET

una de sus propiedades mas distintivas, como es la barrera de los gases, le confirieran

difusión como envase de bebidas gaseosas, sifones y posteriormente otros producto

como envase para aceites, mayonesas, cosméticos, etc. Pero no solo estas propiedades

influyeron para esta elección delos industriales el publico consumidor, su escaso peso

en relación al del producto adquirido, aproximadamente 50 veces menos que el

liquido contenido y fundamentalmente la seguridad de los usuarios, ante una eventual

rotura, fueron factores determinantes para generalización de sus usos

Desde el punto de vista ambiental, es la resina que presenta mayores aptitudes para el

reciclado, ostentado el numero 1.El principal destino del esta materia prima

postconsumo es la fabricación de fibras textiles, utilizandosee la confección de

alfombras, cuerdas, cepillos y escobas, sunchos, telas para prendas de vestir,

calzados.etc, El PET reciclado no se destina a nuevos envases para bebidas o

alimentos en contacto permanente

Otra ventaja ambiental de esta resina es la reducción drástica de la energía utilizada

en su transporte y transformación.

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Si tenemos en cuenta que la basura es colocada en un lugar equivocado, el comienzo

del reciclado es la separación de origen y la recolección diferenciada en el ámbito

municipal, dada la responsabilidad que le cabe a los municipios de dar disposición

final a los residuos urbanos.

Las técnicas de reciclado de esta materia prima postconsumo son fundamentalmente

tres reciclado mecanico, reciclado químico y aprovechamiento energético

En este sentido se ha generalizado el uso de distintos tipos de plásticos, que

sustituyen total o parcialmente a los papeles o cartones y vidrios, en este caso

hacemos referencia al uso generalizado de de envases descartables de botellas de

plástico, botellas de vidrio, bolsas

Si consideramos su volumen, el desecho de crecimiento más vertiginoso son las

botellas de polietilen terftalato PET

1.1.-IMPORTANCIA

El reciclaje de la botellas PET generara mayor campo de acción en las fuentes de

trabajo, con ello se emplearían personas en la recepción, distribución, procesamiento

y venta del producto obtenido (RECICLADO)

Otro aspecto de relevancia es la conservación del medio ambiente, ya que este factor

ocupa un destacado lugar entre las inquietudes de la sociedad actual.Por tal motivo su

importancia de encontrar métodos de reciclaje para evitar el impacto nocivo que

producen los plásticos, de ahí su consideración del proceso utilizado en este trabajo,

el método mecánico

1.2.-OBJETIVOS GENERALES

El objetivo fundamental de esté estudio es determinar cuan viable resulta el proceso

del reciclaje del PET

Obtener una buena calidad del producto obtenido y analizar las posibles aplicaciones

industriales en otros procesos

.

10

1.3.-OBJETIVOS ESPECIFICOS

Elaborar un proceso para el reciclaje de las botellas del PET, seleccionando un

método que no cause problemas al medio ambiente, en este trabajo es el reciclaje

mecánico

1.4--ALCANCE DEL TEMA

Contribuir con este trabajo en el desarrollo de la industria del reciclaje como aporte

técnico e investigación, para reducir los problemas ambientales por el constante

crecimiento de consumo de la RESINA PET para la producción de botellas envase

de refresco en el ámbito mundial y en nuestro país, esperando que sirva como base

para realizar otros trabajos de reciclaje de materiales desecho para ayudar a la

conservación del medio ambiente.

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CAPITULO# 2

LA RESINA DE POLIETILEN-TEREFTALATO (PET)

2.1 Introducción

El PET es una resina relativamente reciente, cuya comercialización se inicio en la

década de los años 70. Hoy muestra un crecimiento sostenido de dos dígitos,

tendencia que ha mantenido desde hace cinco años.

Figura 2.1 Materiales de PET

El PET se está empleando para fabricar botellas de gaseosas, agua, jugos, salsas y

próximamente se usara en la producción de botellas de cerveza. Esta ultima

aplicación ha captado la atención de los ambientalistas, porque las botellas de

cerveza introducirán al mercado del reciclaje una resina de PET coloreada, para

protección de la bebida contra la luz U.V. y contendrán diferente tipos de

materiales que aportan barrera al oxigeno en la botella.

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2.2.-Estructura de la resina de PET.

El PET tiene tres estados estructurales: cristalino, orientado y amorfo.

PET Cristalino.- este tipo de PET tiene las moléculas dispuestas en un orden

determinado parecido al arreglo que tiene el agua en un copo de nieve.

PET Orientado.- este tipo de PET tiene un arreglo artificial en sus moléculas las

cuales son enrolladas u orientadas en una dirección para aprovechar sus

propiedades fibrosas. Este es el PET que se utiliza para fabricar las botellas. No se

enrolla ni se teje, se estira axialmente y se sopla.

PET Amorfo.- este tipo de PET tiene las moléculas dispuestas en forma aleatoria

y desarreglada a nivel microscópico. En otras palabras el plástico no está

cristalizado ni orientado.

La estructura química del PET es la siguiente:

Los diferentes grados de PET se diferencian por su peso molecular y cristanilidad.

Los que presentan menor peso molecular se denominan grado fibra, los de peso

molecular medio grado película y los de mayor peso molecular grado ingeniería.

2.3.- Propiedades de la resina de PET.

Las propiedades relativas de los tres estados son los siguientes:

TABLA # 2.1 Propiedades de la resina de PET

propiedad cristalino Orientado amorfo

Densidad

Resistencia o tensión

Resistencia al impacto

Plasticidad

Apariencia

Volumen libre

Permeabilidad a O2

Permeabilidad a CO2

Permeabilidad a H2O

Alta(1,40gr/cm3)

Alta

Baja

Muy baja

Opaca

Muy bajo

Baja(3.40)

Baja(23.1)

Baja (1.39)

Moderada (1,37gr/cm3)

Alta

Alta

Baja

Clara

Baja

Baja(3.95)

Baja(26.7)

Baja(1.83)

Baja ( 1,33gr/cm3)

Baja

Moderada

Alta

Clara

Alto

Alta(8.47)

Alta(56.0)

Alta(4.60)

Revista de Ing. Química, enero 1999

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2.4 Obtención del PET.

Existen dos rutas por las cuales se puede obtener el PET, una es a partir del acido

tereftálico y el etilenglicol y la otra es partiendo del dimetil tereftalato y

etilenglicol.

El métodos más simple para la obtención del PET, es la reacción directa de

esterificación del acido tereftálico con el etilenglicol formando, bis (2-hidroxietil)

tereftalato ¨monómero¨ que se somete a una policondensacion para obtener un

polímero de cadena larga.

Mientras la reacción de esterificación tiene lugar por la eliminación del agua

como subproducto, la fase de poli condensación que se realiza en condiciones de

alto vacio libera unas moléculas de etilenglicol, cada vez que la cadena se alarga

por una unidad repetida.

Cuando la cadena va alargándose, el aumento en el peso molecular va

acompañado por un incremento en la viscosidad, proporcionando mayor

resistencia química.

Una vez que se tiene la longitud de la cadena requerida, el PET fundido se

solidifica. Esto se efectúa a través de una extrusora con dado de orificios

múltiples, para obtener un ¨espagueti¨ que se enfría en agua.

La forma semisólida es cortado en un pelletizador y se obtiene el granulado.

La síntesis para la elaboración del PET se encuentra resumida en la siguiente

reacción:

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Fig. 2.1 Obtención del PET

2.5 ventajas de las botellas de PET.

-Livianas.

-Resistencia a romper.

-Poliéster reciclable de alta calidad.

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-Excelente claridad.

-Buenas propiedades de barrera contra CO2.

- Alta resistencia a la tensión bajo orientación.

-Temperatura de llenado de hasta 95oC cuando esta cristalizada.

-Envase preferido por el consumidor.

Aplicaciones.

A continuación se mencionan las aplicaciones más importantes del PET en los

diferentes sectores de la industria.

a) Envases y empaques.

Por sus buenas propiedades de barrera a gases y resistencia química, se utiliza en la

fabricación de botellas, tarros, y frascos para envasar bebidas, alimentos, productos

cosméticos y farmacéuticos.

b) Electrodomésticos.

Se emplea en bases de carcasas de aparatos de mediano y pequeño tamaño,

tostadores, hornos de convección, freidoras, tenazas eléctricas, secadoras de cabello,

etc.

c) Eléctrico –electrónico.

Se fabrican carcasas para motores eléctricos, engranes, base de reveladores,

transformadores, copiadoras, capacitores, contactores.

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d) PET grado película.

Cuando la película se destina al empaque de alimentos, se emplea como base para

laminados termosellados o metalizados.

Se utiliza para el empaque de productos muy sensibles a la humedad que requieren

larga vida de anaquel como los dulces, galletas, fármacos, reactivos y polvos para

preparar bebidas.

Otro desarrollo interesante es el de la película que se encuentra químicamente

preparada, para asegurar la adhesión de tintas y recubrimientos que no se adhieren

bien a este material.

Se puede imprimir, recubrir, laminar, metalizar y colocar.

Las cintas magnéticas para computación, audio y video también son de PET.

e) PET grado fibra.

Debido a su resistencia, se emplea en telas tejidos y cordeles, partes para cinturones

de seguridad, hilos de costura y refuerzos de llantas, por su baja elongación y alta

tenacidad en refuerzos para mangueras.

Otras aplicaciones son cepillos de dientes, películas de rayos X, broches,

transportadores de circuitos integrados, etc.

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CAPITULO# 3

EL RECICLAJE DE PET

3.1. Introducción

La solución al problema de los residuos no es sencilla y requiere la utilización de

diversos métodos, que deben por un lado, tratar de reciclar el mayor porcentaje

posible de plásticos residuales y, por otro lado, mejorar los sistemas de enterramiento

de aquellos residuos que no se pueden someter al reciclado o aquellos que generen los

métodos de reciclado. Desde el punto de vista ambiental, el PET, es la resina que

presenta mayores actitudes para el reciclado.

El principal destino de esta materia prima post consumo es la fabricación de fibras

textiles, utilizándose en la fabricación de alfombras, cuerdas, cepillos y escobas, etc.

3.2. Métodos de reciclajes

Las técnicas de reciclaje de materia prima post consumo de plásticos son

fundamentalmente tres: reciclado mecánico, reciclado químico y aprovechamiento

energético derivándose de estos otros cuatro métodos de reciclaje que son: reciclaje

primario, secundario, terciario y cuaternario.

3.3. Reciclaje mecánico. Es la técnica más utilizada en la actualidad, consiste en la

molienda, separación y lavado de los envases. Las escamas resultantes de este

proceso se puede destinar en forma directa sin necesidad de volver a hacer pellets, en

la fabricación de productos por inyección o extrusión.

El reciclado mecánico se subdivide en:

- Proceso de reciclados primarios.

- Procesos de reciclado secundario.

3.4. Reciclado químico. En este tratamiento a los residuos plásticos, conducen a

productos tales como monómeros, gas de síntesis y corrientes hidrocarbonados,

mediante la aplicación de procesos de polimerización, gasificación y otros

tradicionales del refino, tanto térmico como catalítico.

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TABLA # 3.1

Composición de los residuos plásticos en Europa 1989 (miles de t)

Plásticos Residuos

totales

(%) Municipales (%)

Poliolefinas 5,937 51,9 5,417 65,0

PVC 2,397 21,0 833 10,0

PS y EPS 1,697 14,9 1,250 15,0

PET 288 2,5 417 5,0

Otros 1,114 9,7 417 5,0

total 11,433 100,0 8,334 100,0

Internet, reciclaje de plásticos

3.5. Reciclaje con recuperación de energía. Dentro de las estrategias del reciclaje,

existe también la alternativa de aprovechamiento energético tal cual se aplica en

varios países extranjeros. El PET es un polímero que está formado solo por átomos de

carbono e hidrogeno, por lo cual al ser quemado produce solo dióxido de carbono y

agua con desprendimiento de energía.

3.6. Reciclaje primario. El reciclaje primario consiste en la conversión del desecho

plástico en artículos con propiedades físicas y químicas idénticas a las del material

original. El reciclaje primario se hace con termoplásticos como PET, HDPE

(polietileno de alta densidad), LDPE (polietileno de baja densidad), PP (polietileno),

(poliestireno) y PVC (cloruro de polivinilo). Las propiedades de los termoplásticos

son la base de este reciclaje primario debido a la habilidad de los termoplásticos de

fundirse a bajas temperaturas sin ningún cambio en su estructura ya que tienen

moléculas que se encuentran en un alineamiento caso paralelo.

20

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a) Proceso de reciclaje primario. El proceso de reciclaje primario es

fundamentalmente el mismo para los distintos plásticos. Consiste en la

separación, limpieza, paletizado, moldeado por inyección, moldeado por

compresión y termoformacion.

b) Separación. La separación es tan difícil que algunos sistemas automatizados,

además del manual, han sido desarrollados. Uno de estos sistemas

automatizados son las maquinas foto optimas las cuales reconocen formas y

transparencia. Hay otros métodos de separación automatizados basados en las

diferencias de gravedad específica, difracción de rayos X y disolución en

solventes. Los métodos de separación se hace sobre el producto completo

usando el reconocimiento óptico del color o la forma, la separación manual se

incluye dentro de esta categoría, esta clasificación se ve auxiliada por un

código de números. La micro separación puede hacerse por una propiedad

física específica como el tamaño, peso, densidad, etc.

c) Limpieza. Los plásticos separados están generalmente contaminados con

comida, papel, piedras, polvo, pegamentos, etc. De ahí que tienen que ser

primero limpiados al granulárseles y luego lavar este granulo en un baño de

detergente. otra opción de limpiado es la de granular los plásticos

repetidamente e irlos desechando sobre pantallas móviles. También se pueden

usar hidrociclones cuando el desecho plástico está muy contaminado. El

plástico contaminado es removido y al ser ligero, flota en la superficie donde

es expulsado. Los contaminantes caen al fondo y se descargan. después del

proceso de limpieza, los plásticos se llaman hojuelas limpias o gránulos

limpios.

d) Peletizado. El granulado limpio y seco puede ser ya vendido o puede

convertirse en ¨pellet¨. Para esto el granulado debe fundirse y pasarse a través

de un tubo para tomar la forma de un espagueti, se enfría en un baño de agua

y es cortado en pedacitos de pellet.

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3.7. Reciclaje secundario. El reciclaje secundario convierte el plástico en

artículos con propiedades que son inferiores a las del polímero original.

Ejemplos de plásticos recuperados por esta forma son los termoestables y

plásticos contaminados. El proceso mezclado de plásticos es representativo

del reciclaje secundario. Este elimina la necesidad de separar y limpiar los

plásticos.

La mezcla de plásticos incluyen tapas de aluminio, etiquetas de papel, polvo, etc. Se

muelen y funden juntos dentro de un extrusor. Los plásticos pasan por un tubo con

una gran abertura hacia un baño de agua, y luego son cortados a varias longitudes

dependiendo de las especificaciones del cliente. Los plásticos termoestables son

partes que nos e funden y que tienden a acumularse en el centro de la mezcla y los

plásticos mas viscosos tienden a salir, dándole al producto final una apariencia

uniforme.

3.8. Reciclaje terciario. El reciclaje terciario degrada al polímero a compuestos

químicos básicos y combustibles. Este tipo de reciclaje es fundamentalmente

diferente a los dos primeros mencionados anteriormente porque involucra un cambio

químico y no solo un cambio físico. En este reciclaje terciario las largas cadenas del

polímero se rompen en pequeños hidrocarburos (monómeros) o monóxido de carbono

e hidrogeno. Para ello se utilizan diversos procesos químicos basados en reacciones

de hidrólisis, alcoholisis, glicolisis, hidrogenación, pirolisis y gasificación.

a) Pirolisis. La pirolisis se define como la descomposición térmica de grandes

moléculas orgánicas en tres fracciones (gaseosa liquido y solida), en ausencia

de oxigeno a temperaturas comprendidas entre 500 y 1000oC. en estas

condiciones el plástico no arde, pero se descompone en moléculas más

pequeñas, dando lugar a diversos productos básicos reutilizados en la industria

petroquímica (mesclas de gases etileno, propileno, butadieno y mezclas de

gasolina ligera y alquitrán), y un gas natural para uso domestico. La pirolisis

tiene muchas ventajas como solución al problema de los residuos, ya que no

solo puede utilizarse como fuente de productos químicos y energía, sino que

permite una reducción del volumen de los residuos del post consumo del 90%

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e incluso superior. Además la pirolisis produce una mínima contaminación del

aire. El tratamiento pro pirolisis esta especialmente indicado en los casos de

mezclas se residuos plásticos cuya separación es inviable y para el tratamiento

de residuos plásticos que no pueden someterse a reciclado mecánico. No

obstante, debe de tenerse en cuenta que su utilización como fuente de energía

está fuertemente condicionada por el precio en el mercado de los combustibles

fósiles y por el elevado consumo energético inicial que requiere la misma, el

cual hace que en muchos casos sea preferible la reutilización térmica directa

de los residuos plásticos.

TABLA # 3.2

Aplicaciones de los productos de la pirolisis

de una mezcla de residuos plásticos

Productos obtenidos porcentaje Posibles aplicaciones

Etileno 37 Síntesis te polietileno

Propileno 19 Síntesis de polipropileno

Metano 12 Producción de energía (gas natural)

Butadieno 7 Caucho sintético

Benceno 7 Síntesis de diversos plásticos.

Fabricación de antidetonantes para

carburantes

Otros 18 Productos básicos para la industria

petroquímica

Revista de Ingeniería Química, Enero de 1999

b) Gasificación. Consiste en la oxidación parcial de las cadenas poliméricas que

constituyen los residuos plásticos para producir gas de síntesis ( mezcla de CO

+ H2), que puede utilizarse como materia prima para la fabricación de

metano, amoniaco, o alcoholes, como combustibles para generación de

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electricidad o incluso como agente reductor para la producción de aceros en

altos hornos. La gasificación presenta dos ventajas principales con respecto a

otros problemas de reciclado químico:

- Puede admitir como alimentación toda la corriente de R.S.U. sin necesidad de

separación previa de los plásticos.

- No necesita integrarse en una refinería o complejo petroquímico, a diferencia

de procesos como la hidrogenación.

a) Despolimerización. Consiste en la reconversión directa de un polímero en los

monómeros que lo constituyen, de modo que estos puedan ser de nuevo

repolimerizados para regenerar el polímero virgen. Este método se puede

aplicar a macromoléculas obtenidas mediante poli condensación como el

polietilen – tereftalato (PET) y las poliamidas, y a algunos polímeros como los

poliuretanos. El éxito de este tipo de métodos depende en gran medida de que

se disponga de un buen sistema de recogida y limpieza que permita obtener

una materia prima de buena calidad a un precio razonable.

La depolimerización química se puede llevar a cabo a través de reacciones de

hidrólisis alcoholisis o glicolisis.

1. Hidrólisis. Consiste en someter los gránulos de PET recuperados a unas

condiciones severas de presión y temperatura en una mezcla con agua y un

catalizador, para regenerar tras la correspondiente separación y purificación

los monómeros utilizados en la polimerización. El problema de este proceso

es que requiere tiempos de reacción largos, por lo que no es viable

económicamente.

2. Alcoholisis. Consiste en mezclar los gránulos de PET recuperados con

metanol en presencia de un catalizador. La mezcla se calienta a presión para

forzar la despolimerización del PET en sus componentes base. Finalmente los

productos de la metanolisis se enfrían para cristalizar el tereftalato de

dimetilo, que se separa bastante puro mediante una filtración, seguida de un

25

lavado con metanol y de una destilación. Por su parte, el etilenglicol se separa

del filtrado mediante destilación.

3. Glicolisis. Consiste en calentar los gránulos de PET con etilenglicol y un

catalizador que puede ser un acetato metálico en un autoclave a 240oC. De

esta manera se obtiene el bis-(2 hidroxietil) tereftalato que es el monómero del

PET que sirve para procesarlo nuevamente o como materia prima para otras

aplicaciones petroquímicas.

3.9. Otros métodos de reciclaje.

Reciclado orgánico, fotodegradabilidad y biodegradabilidad.

Una denominación más amplia de reciclado incluye la transformación de residuos

plásticos por reciclaje orgánico como compostaje y biometanizacion.

La fotodegradacion de materiales plásticos se debe a la acción combinada de la luz,

oxigeno atmosférico y calor, y es el proceso global más frecuente al que se ven

sometidos los polímeros expuestos a la intemperie.

La biodegradación consiste en la transformación y deterioro de los materiales

plásticos por la acción de organismos vivos. Se puede considerar la foto degradación

como un proceso previo a la biodegradación, ya que mediante al primer proceso,

disminuye el peso molecular de las cadenas macromoleculares que integran los

polímeros, haciéndolos más fácilmente biodegradables.

26

27

CAPITULO # 4 TECNOLOGIA APLICADA

4.1.- INTRODUCCION

El proceso de reciclase mecánico es fundamental el mismo para los distintos plásticos

Consiste en la separación y/o selección, limpieza y en algunos casos todavía el

paletizado, aunque el moldeo por inyección, por compresión o transformación puede

realizarse con el material picado

La fabricación del manufacturado con polímeros reciclados (estructura base de los

plásticos) no requiere adiciones significativas en la fabricación ,mientras elimina todo

el ciclo de extracción refinado y producción de los mismos polímeros que es parte

ecológicamente mas gravosa para el ambiente sobre todo desde el punto de vista de

consumo de energía.

La industria se queja de la escasa calidad de la” materia segunda” en el campo del

plástico. Es indudable que el reciclaje del plástico se ve fuertemente condicionado por

la calidad y la contaminación de los materiales recuperados

Pero si es que se pone en consideraron que primeramente la mayoría de los plásticos

vienen del petróleo, un recurso claramente no renovable, el cual cada día es mas

costoso y por el otro lado de que el reciclado químico es bastante caro y no siempre

estará al alcance de la economía de varios payeses por estas de las razones que el

reciclado mecánico es la mejor alternativa para este propósito

No obstante el problemas básico es que los plásticos son muy distintos entre si y

mezclarlos da lugar a una debilitación estructural, debido principalmente a la

diferencia entre estructuras y familias de polímeros existentes hasta ahora y al

problema de usar o no agentes compatibilizantes los cuales ayudan a mejorar la

miscibilidad de los diferentes clases de polímeros, pero que por otro lado, contaminan

mas el reciclado, por lo tanto se requiere perfeccionar la selección preliminar y la fase

que sigue a la recogida debe proporcionar material lo menos mezclado posible

28

Entonces una vez definido el sistema detallamos los pasos que conforman este

proceso

4.2.- RECICLAJE MECANICO

La técnica más utilizada en la actualidad es el reciclaje mecánico. Consiste en la

molienda, separación y lavado de los envases. Las escamas resultantes de éste

proceso s pueden destinar en forma directa, sin necesidad de volver a hacer pelleta,

en la fabricación de productos por inyección o extrusión

4.3.-DESCRIPCION DEL PROCESO

4.4.-RECOLECCIÓN DE LA MATERIA PRIMA EN LOS CENTRO DE

ACOPIO

El acopio es simplemente la recolección del material ya sea en puntos fijos o en

recorridos que se pueden hacer en busaca del material, es importante además

puntualizar que un buen sistema de acopio garantizara un buen suministro de materia

prima. Puede entonces contarse con un sistema de proveedores, puntos de acopio o

agentes de recoleccionen este punto es importante aclarar que la conformación de de

microempresas recolección es fundamental porque proporciona una Fuentes de

trabajo a muchas personas, se obtiene material clasificado a bajo precio y se estimula

la actitud del consumidor de refresco para clasificar desechos

4.5.- LIMPIEZA

Los flanes de PET están generalmente contaminados con, comida, papel, piedras,

polvo, aceite, solventes y en algunos casos pegamento. De ahí que tienen que ser

primero limpiados en un baño para que garantice la eliminación de los contaminantes

El uso de hidrociclones (figura4.1), cuando en el desecho plástico está muy

contaminado es una alternativa, el plástico contaminado es removido al ser ligero ya

que flota en la superficie donde es expulsado. Los contaminantes caen al fondo y se

descargan. Después del proceso de limpieza .los plásticos se llaman hojuelas limpias

o granulado limpio.

29

Figura 4.1.Hidrociclon para separación de diferentes

materiales

El uso de detergentes está limitado por la cuestión ambiental debido a que los

efluentes del proceso o procesos de lavado deben ser tratados para que puedan ser

neutralizados nuevamente en el ciclo de lavado. En segundo lugar es necesario

encontrar un adecuado sistema de purificación de las aguas residuales para no

contaminar ni dañar el entorno en el cual se desarrolla el proceso de reciclado.

El uso de soda cáustica para el proceso de lavado es adecuado por las bajas

concentraciones necesarias y porque la soda cáustica remanente en disolución se

puede reutilizar para otros lavados, simplemente reponiendo la que se pierde en el

proceso de lavado.

30

Sobre este punto ya existen tecnologías y sistemas de recuperación y tratamientos de

aguas residuales del proceso de lavado de materiales contaminados que están

disponibles.

4.6.- CLASIFICACION Y SEPARACION

La clasificación tiene por finalidad liberar del plástico de interés (en nuestro caso

PET) de diferentes tipos de materiales especialmente de los otros tipos de polímetros

que estén acompañando al material de interés y también de metales, algunas veces

vidrio o papel.

La importancia de la separación radica en que si existiesen otros materiales

presentes, estos podrían perjudicar el proceso de reciclaje o directamente empeorar la

calidad del producto final. Es decir, por ejemplo, si es que existiesen partículas

metálicas u otros materiales que afecten directamente la calidad del producto, o si es

que existiesen familias de polímeros inmiscibles juntas, las unas crearan fases dentro

las otras o finalmente durante procesado puede existir una degradación o quemado de

alguna de la especies mientras se intenta fluidizar a la otra

Hay otros métodos de separación automatizada basados en las diferencias de

gravedad específica, difracción de rayos x y disolución en solventes. Esto debido a

que los métodos de separacion pueden ser clasificados en separación, macro, micro y

molecular

La macro separación se hace sobre la materia prima completa (botellas desechadas),

usando el reconocimiento óptico del color o la forma (figura 4.2.) La separación

manual incluye el proceso de destapado y desetiquetado, se incluye dentro de esta

categoría, siendo esta etapa la que mayor mano de obra necesita

31

Figura 4.2.- Cinta de transportación para la clasificación y separación

El micro separación puede hacerse por una propiedad física específica como el

tamaño, peso, densidad, etc.

Por otra parte la separación molecular, involucra procesar el plástico por disolución

del mismo luego separar los plastos basados en la temperatura. Otra alternativa es que

se puede contar con sistemas de flotación, ya sean estos equipos a burbujeo o

simplemente tinas de flotación vibradoras con bandas transportadoras como las que se

muestran en la figura 4.3 y 4.4

En estas tinas de PET con una mayor densidad cae al fondo y es recogido por un

tornillo sinfín que lo transporta a la siguiente etapa. El otro material que flota es

recogido por unas paletas que arrastran desde la superficie el material hacia otra etapa

32

Figura 4.3 Tambores con paletas para flotación de poli olefinas

Figura 4.4 Tina de flotación con ciclón

33

Algunos autores, mencionan que la separación es tan difícil que han tenido que

desarrollarse algunos sistemas de automatizados, además del manual, siendo uno de

estos sistemas automatizados el de las maquinas foto-ópticas las cuales reconocen

formas y transparencias.

Es obvio que mientras más específico sea el método de separación mayor será la

inversión que involucre el mismo, pero al mismo tiempo el aprovechamiento de

recursos será más eficiente

4.7.-TRITURACION

La trituración de tamaño o también conocido como reducción de tamaño no es otra

cosa que el picado (molido), del material recolectado, cuyo principal objetivo es

facilitar la siguiente operación dentro del proceso de reciclado, el cual puede ser la

separación de los diferentes tipos de polímeros del material (si es que este ha sido

compactado) y la limpieza del material picado.

Para la reducción de tamaño existen diversos tipos de tecnología según el tamaño al

cual se quiera llegar, por ejemplo para el caso d el PET puede llegarse a obtener

hojuelas de media, un cuarto de pulgada o finalmente polvo, según el diseño y el tipo

de molino del que se disponga. (Figura 4.5)

Es necesario hacer notar que si es que se quiere llegar a obtener un material mas

uniforme respecto al tamaño también se reduce la eficiencia y la producción de salida

del equipo. Mientras que con altos volúmenes de salida el tamaño será relativamente

mucho mayor

º

34

Figura 4.5 Esquema y forma de un molino convencional para PET

Fuente EUROTECHNO S;A,equipos para reciclado de PET

Hoy en día existe tecnología APRA procesar y reducir material PET hasta polvo fino

usando cámaras citogenicas a partir de nitrógeno liquido, donde el nitrógeno liquido

fragiliza considerablemente el material lográndose obtener material fino

Este tipo de tecnología como es de suponerse es bastante costosa, su mayor empleo

es para el control de niveles de acetaldehídos en preformas para el soplado de

botellas.

En general, el tamaño adecuado para los flakes de PET de acuerdo a la necesidades

del mercado es entre ½ pulgada y ¼ pulgada

35

4.8.-SECADO

Posterior al ciclo de lavado sigue un proceso de secado el cual debe eliminar el

remanente de humedad del material, para que pueda ser comercializado y

posteriormente procesado

Pueden usarse secadores centrifugados, es decir tambores, especialmente diseñados

para extraer la humedad por las paredes externas del equipo (figura 4.6)

O también pueden utilizarse secadores de airee ya sea caliente o frió, que circulando

por entre el material picado, eliminen la humedad hasta límites permisibles

Figura 4.6 Secador centrifugador

Fuente: Navarrini, Tecnología y equipos para reciclado de PET

36

Varios otros se han desarrollado para este proceso, dentro del cual también están los

de procesos simultáneos, los cuales combinan directamente las dos de los

anteriormente mencionados es decir sistemas que puedan al mismo tiempo operar

como centrifugas con aire en contracorriente

Procesos que combinen el molido y el lavado o el lavado y el secado, también son

posibles y constituyen alternativas del proceso (Figuras 4.7 y 4.8 )

Figura 4.7 Línea de lavado de secado centrifugado

Fuente: Navarrini, Tecnología y equipos para reciclado de PET

Figura 4...8 Línea de lavado y secado

Fuente EUROTECHNO S.A, equipos paca reciclado de PET

37

En los casos que se requiera extrema sequedad pueden usarse secadores térmicos de

doble lecho fluido con aire atemperado a 120 hasta 180 º (Figura 4.9, durante

periodos d entré 2.4 a 6 horas dependiendo de la capacidad y diseñó de los equipos

Fig. 4.9 Secador industrial de lecho fluidizado

FuenteSELENIS.GLOBAL.PET

4.9.-VARIABLES DEL PROCESO

Podemos considerar la T de secado, la humedad de la materia prima, como la mas

importantes del proceso y la que deben ser controladas

4.10.-DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO

En podemos considerar dos diagramas de flujo para dos alternativas de procesamiento

que muestran operaciones unitarias en orden lógico

38

La primera alternativa seria

DIAGRAMA DE FLUJO DE OPERACIONES UNITARIAS

RECICLADO DE PET ALTERNATIVA 1

RECEPCION

PESADO

ALMACENADO

DESIQUETADO Y

DESTAPADO

ALMACENADO DE

PET

ENJUAGUE

SECADO

MOLIDO

LAVADO

MERCADO

ALM. DE

POLIPROPILENP I

POLIETILENO

PROCESAMIENTO

POR EXT,INY

39

DIAGRAMA DE FLUJO DE OPERACIONES UNITARIAS

RECICLADO DE PET ALTERNATIVA 2

RECEPCION

PESADO

ALMACENADO

MOLIDO

SEPARACION POR

FLOTACION

SECADO

ALMACENADO DE

PET

LAVADO

ENJUAGUE

MERCADO

ALM. DE

POLIPROPILENP I

POLIETILENO

PROCESOPOR

ESTRUSION,,INYEC

CION

40

4.11.- BALANCE DE MATERIALES Y OPERACIONES UNITARIAS DEL

PROCESO

4.11.1.-RECEPCION E INSPECCION

En esta operación se recibe el material de los proveedores y se realiza una inspección

para determinar si el material es adecuado para el proceso de reciclado. Esta

inspección no es totalmente exhaustivo y solo pretende determinar la calidad general

del material ofrecido por los proveedores la inspección de el visto bueno, el material

se pesa y pasa al almacén de materia prima y se ordena el pago del material al

proveedor

El diagrama de flujo detallado de esta parte del proceso se muestra en la figura 4.10

Figura 4. 10 Operación Unitaria Recepción de Material

Una forma de control de la materia prima entrante se la puede analizar la tabla

PROVEEDOR

PESADO

MATERIA PRIMA

PARA PECICLAR

RECEPCION E

INSPECCION

CUENTAS POR

PAGAR

ALMACEN

CUMPLE

41

Tabla 4.1 Control de entrada de materia prima

En esta parte del proceso se obtiene los datos de entrada de la materia prima al

proceso mediante el pesado y por lo tanto no es necesario un balance de materia o uno

de energia.El resultado de las entradas constituye el dato inicial del balance.

4.11.2.- SEPARACION

Las botellas tienen diferentes materiales en su presentación, la botella misma que es

de Pétala tapa y el anillo de seguridad de PP y la etiqueta de LDPE .Se ha

determinado que estos materiales guardan una relación de 5.20% de PP, 4.02% de

LDPE y 90.78% de PET, es por eso necesario separar los diferentes tipos de

materiales

El diagrama de flujo detallado de esta parte del proceso se muestra en la figura 4.11

No Fecha Cantidad (kg) Costo

Un.t.(Bs.Kg)

Costo Total

(Bs)

1 01/09/04 1000 0.80 1200

2

3

42

OPERACIÓN UNITARIA

DESETIQUETADOQUETADO Y DESTAPADO

Figura 4. 11 Operación: desetiquetado y destapado

El balance de mas para esta fase se puede expresar mediante las siguientes ecuaciones

m1 = m2 + m3 + m4

m2= 0.9078 *m1

m3=0.0520*m1

m4=0.0402*m1

AMACEN 1

BOTELLAS

COMPLETAS m1

DESETIQUETAD

O Y DESTAP.

ALMACEN DE

LDPE

(ETIQUETAS m4

ALMACEN DE

LDPE

(ETIQUETAS m4

)

ALMACEN DE

PP (TAPAS Y

ANILLOS m3)

43

La tabla refleja los, datos

Tabla 4.2.Operación unitaria desetiquetado y destapado

En esta operación no debería haber pérdidas ya que es una operación totalmente

mecánica y manual

Entradas Kg

Materia prima1

m1

Botellas completas

y sucias

1000.00

Total 1000.00

Salidas

Producto 1

m2

Botellas sucias

solo PET

907.80

Subproducto 1

m3

Tapas y anillos de

seguridad de PP

52.00

Subproducto 2

m4

Etiquetas de

LDPE

40.20

Total 1000.00

44

4.11.3.- TRITURACION O REDUCCICON TAMAÑO

La reducción de tamaño es la operación unitaria más importante del proceso.

De entre 1.27*10-2m (1/2pulg) y 0.635*10-2 (1/4pulg)

En este proceso se producen perdidas de material fino (polvos) de aproximadamente

el 2% como máximo.

El diagrama d eflujo detallado de esta parte del proceso se muestra en la figura 4.13

OPERACIÓN UNITARIA

REDUCCION DE TAMAÑO

.

BOTELLAS

DE PET

m2

RESIDUO

m6

PET EN

FLAKES

m5

Figura 4.12 Operación Unitaria: Reducccion de Tamaño

ALMACEN DE PET

PET EN FLAKES

SUCIOS

MATERIAL

FINO

+PERDIDAS

45

El balance de para esta fase se puede expresar mediante la siguientes ecuaciones

m2 = m5 + m6

m6 = 0.02*m2

m2 = m5 + 0.02*m2

m2 = (1-0.02)= m5

m5 = 889.64kg

m6 = 18.16kg

La tabla 4.3 refleja estos datos

Entradas

(Kg)

Materia Prima m2

Botellas sucias solo PET

907.80

Total

907.80

Salidas

Producto m5

Flakes PET sucios

889.64

Residuo1 m6

Material fino + perdidas

18.16

Total 907.80

46

4.11.4.- LAVADO DE MATERIAL

El proceso de lavado determina la calidad del producto final. En esta operación el

insumo más importante es el agua, que por aspecto ambientales debe ser asociada

para un uso continuo y solo debe reemplazarse le cantidad normal de perdida.

Dependiendo del origen del material, también será necesario usar soda caustica para

asegurar un buen lavado eficiente y eficaz.se considera apropiado un valor de

concentración de soda caustica del 0.5%(),una relación del material solido (flakes de

PET) a agua de 1/12 (determinación experimental),hasta un 5% de pérdida de agua en

el proceso de reciclaje de agua debido principalmente a procesos de transporte de

agua (determinación experimental) y 2% de pérdidas de material solido como

material fino (6).El gasto de soda caustica es de 0.02% (determinación experimental)

respecto de la cantidad inicial del 0.5%.El material contaminante es aproximadamente

un 0.3% 8deraminacion experimental) del material seco introducido a esta operación

El diagrama de flujo detallado de esta parte del proceso se muestra en la figura 4.17

47

OPERACIÓN UNITARIA DE LAVADO

SOLUCION LAV.

m7

REPOSICION SOL, LAV

m5 m12

DISOLUC. LAV.

RECIRCULADA

m11

SOL.LAV.

m13

RECIRCULADA

LODOS

S S m10

FLAKES DE PET LIMPIO m8 AGUAS DE LAVADO m9

Figura 4.13. Operación Unitaria: Lavado

PET FLAKES SUCIOS

LAVADOR DE PET

TRATAM

IENTO

DE

AGUA

PET EN FLAKES

LIMPIOS HUMEDOS

48

El balance de masa para esta fase se puede expresar mediante las siguientes

ecuaciones. Teniendo en cuenta que la relación de pesos entre agua y de PET de 12/1

En el sistema

m7+ m5 = m8 + m9

m7 = 12*m5

m7 = 12*889.64 = 10675.68 Kg

m8 = m5*(0.977) + m7*(0.02)

m8 = 889.64*(0.9779) + 10675.68*(0.02)

m8 = 1082.69 Kg

m9 = (m7-0.02*m7)+0.003m5 + 0.02*m5

m9 = (10675.68 – 0.02*10675.68) + 0.003*889.64 + 0.02*889.64

m9 = 10462.17 + 20.46

m9 = 10482.63 Kg

m10 = 0.05*m9

m10 = 0.05*10482.63

m10 = 524.13 Kg

m11 = 0.85*m9

m11 = 0.95*10482.63

m11 = 9958.50 Kg

m12 = m7 – m11

m12 = 10675.68 – 9958.58

m12 = 717.18 Kg

mNaOH = 0.005*m10

49

mNaOH = 0.005*717.18

mNaOH = 3.59

mH2O = 0.995*m10

mH2O = 0.995*717.18

mH2O = 713.59 Kg

Las tablas 4.4 y 4.5 resumen de estos datos

Entradas Kg

Materia

prima m5

Flakes de PET sucios 889.64

Insumo m7 Solución lavadora 10675.68

Total 11565.32

Salidas

Producto m8 Flakes de PET limpios

húmedos

1082.69

Subproducto

de lavado

m11

Disolución re circulada

limpia

9958.50

Residuos

m10

Lodos para desecho 524.13

Total 11565.32

50

Tabla 4.5 Operación Unitaria: Tratamiento de agua

El efluente m10 de lodos para desechos esta básicamente constituido por agua ya que

los sólidos en suspensión constituyen únicamente 2% de material fino, es decir 17.79

Kg y 0.3% del material seco introducido como contaminantes, es decir 2.67 Kg

Entradas Kg

Residuos Líquidos m9 Aguas de lavado 10482.63

Total 10482.63

Salidas

Residuos m10 Lodos de desecho 524.13

Residuo liquido m11

Solución para lavado 9958.50

Total 10482.63

51

La tabla 4.6 composición de lodos

4.11.5.- ENJUAGUE

Durante del ciclo del enjuague se mantiene la relación de 12 a 1, de agua con PET.Se

ha determinado experimentalmente que el PET retiene un 2% de la cantidad de agua

en el proceso de lavado-enjuague. La figura 4.18 muestra el diagrama de flujo.

Entradas Kg

Residuos m10 Lodos de desecho 524.13

Total 554.13

Salidas

Agua 503.67

Sólidos finos de PET Sólidos en suspensión 17.79

Sólidos como

contaminantes

Sólidos en suspensión 2.69

Total 524.13

52

OPERACIÓN UNITARIA ENJUAGUE

m8

AGUA PARA

ENJUAGUE

m15

PET LIMPIO AGUA DE ENJUAGUE

m14 PARA RECIRCULAR m15

La figura 4.14 Operación Unitaria: Enjuague

PET EN FLAKES DE

LAVADO

TANQ

AGUA

53

El balance de masa para esta fase se puede expresar mediante las siguientes

ecuaciones:

M8 = m14 = 1082.69

m15 = 12*869.178

m15 = 10430.14 Kg

Entonces en el enjuague existe solo una cantidad de agua que recircula continuamente

por el sistema y se asume que no hay pérdidas de material ni agua en el sistema

cerrado

Tabla 4.7 Operación Unitaria: Enjuague

Entradas Kg

Materia prima m8 Pet Flake Lavado 1082.69

Insumo m15 Agua recirculada para

enjuague

10430.14

Total 11512.83

Salidas

Producto m14

PET Flake limpio pero

húmedo

1082.69

Subproducto

liquido m15

Agua de enjuague para

recirculación

10430.14

Total 11512.83

54

4.11.6.- SECADO

Durante el proceso de secado el material tiene que perder la humedad superficial que

adquiere durante el proceso de enjuague, para calcular la masa de aire que se necesita

se procede de la siguiente manera:

Suponiendo por ejemplo una humedad de 20% a 20ºC,por cada metro cubico de aire

se tiene:

PvVaireMH2O = mH2ORT

mH2O = PvVaireMH2O

R T

Según tablas por ejemplo de vapor el agua a la temperatura de 20ºc es de 17.54 mmhg

mH2O = PovVaireMH2O

R T

mH2O = 17.54*1000*18 = 17.628

62.4*293

Tomando en cuenta la humedad del ambiente

mH2O = PovVaireMH2O

R T

mH2O = 17.54*0.2*1000*18 = 17.628

62.4*293

mH2O = 0.003453 Kg

la masa de agua extraíble o que se puede evaporar por m3 sera 17,628 g – 3,456 g =

13.815 g = 0.013815 Kg

El diagrama de flujo de la operación se muestra en la figura 4.15

55

AIRE SATURADO AIRE DEL ALIMENTO

DE HUMEDAD HUMEDAD RELATIVA

m17 M16

FLAKES DE PET PET LIMPIO T

LIMPIOS SECO

Figura 4.15 Operación Unitaria de Secado

Sabiendo la cantidad de agua m18 que debe eliminarse de PET y conociendo que

este contiene el 2% del agua del proceso anterior (enjuague).

M18 (PET SECO? = 869.18 Kg

mH2O = 1082.69-869.18 = 213.51Kg agua

213.51 kg H2O*1m3 aire (ambiente) = 17.78 m3 aire ambiente

869.18kgPET 0.013815KgH2O KgPET

aire = (m/v) = PMaire = 495*29 = 0.78(g/l)ּק

RT 62.4*29

SECADOR

56

17.78m3 aire(ambiente)*1000litros(aire)*0.78g = 13869 (g) AIRE = 13.869(Kg) AIR

Kg PET 1m3(aire) l kg PET kg PET

Si se multiplica esta cantidad por la cantidad de PET que es mesetario secar se llega a

869.18kg dePET*13.869(kg)AIRE = 12054.14 (kg) aire

Kg de PET

m16 = 12054.14 Kg de ( aire)

Finalmente se llega a

m14 + m16 = m17 + m18

m17 = m14 + m16 –m18

m17 = 1082.69 + 12054.14 –869.18

m17 = 12267.65 Kg

m17 = 12267.65 kg (aire saturado con vapor de agua)

57

La siguiente tabla engloba el proceso de secado

Tabla 4.8 Operación de Unitaria: Secado

Entradas Kg

Materia prima m14 PET Flake Lavado húmedo 1082.69

Insumo m16 Aire tomado del ambiente 12054.14

Total 13136.83

Salidas

Producto m18

PET Flake limpio y seco listo

para la venta

869.18

Subproducto m17 Aire saturado con vapor de

agua

12267.65

Total 13136.83

58

4.11.7.- Balance Global

El balance global de flujo de todo el proceso de reciclaje se muestra en la figura 4.16

BALANCE GLOBALDEL PROCESO

ENVASES PET

m1

AIRE PARA SECADO

m16 AIRE

SATURADO

REPOSICION DE m17

SOLUCION LAVA.

DORA LODOD DE

m12 LAVADO

m10

RESIDUO DE

MOLIDO

m6

PP FLAKES DE PET LDPE

m3 LIMPIOS m4

m18

59

Figura 4.16 Balance global del proceso

Para el balance global

m1 = Botellas completa y sucias

m2 = Disolución Lavadora

m12 = Reposición de la disolución lavadora

m16 = Aire tomado del ambiente

m18 = PET limpio y seco

m3 = Tapas y anillos de seguridad de PP

m4 = Etiquetas de LDPE

m6 = material fino + perdidas

m10 = Lodos

m1 + m12 + m16 = m3+ m4 + m6 + m10 + m17 + m18

60

4.11.8.- RESULTADOS

Tabla 4.9 Balance másico global

Entradas Kg

Materia prima 1 m1 Botellas completas y

sucias

1000.00

Insumo m12

Reposición resolución

lavadora

717.18

Insumo m16 Aire del ambiente 12054.14

Total 13771.32

Salidas

Producto m18 869.18

Subproducto m17 12267.65

Residuo 1 m6 18.16

Residuos m10 524.13

Subproductos 1 m3 52.00

Subproducto 2 m4 40.20

Total 13771.32

61

CAPITULO # 5 CONTROL DE CALIDAD DEL PET

El control de calidad de preformas se divide en dos: control del control de calidad de

preformas se divide en dos: co555/ control de l

5.1-MATERIA PRIMA

El proceso de control de calidad preformas se divide en dos: Control de atributos y

de variables

Recepción de materia prima, control de humedad, equipo medidor de humedad

Durante la producción iniciamos el control de calidad, verificando los atributos

apariencia, de la preforma, trabajo que en la recepción del material reciclado.

5.2- PRODUCTO TERMINADO

Sabemos que uno de los factores de esto de cualquier empresa que e dedique a la

transformación y producción de insumos y/o productos de consumo final, es la

CALIDAD asociada a los requerimientos y exigencias el cliente.de esta manera,

después de consultar a nuestros futuros compradores e investigando los diferentes

mercados en páginas de demandas y ofertas en internet.se ha definido la ficha

técnica general del producto, con los valores conseguidos en pruebas realizadas

por laboratorios (Plasmar)

62

Tabla 5.1

FICHA TECNICA FECHA EMISION 30/09/2006

PRODUCTO: PEWT RECICLADO GRADO BOTELLA

CODIGO:RPET-BOOO1

PROVEEDOR:DATAPLAST

Propiedades Unidad Valor típico Método Prueba

densidad g/cm3 1.33 D1505

Color - Cristal -

Transparencia % 85 D1746

Forma Básica N/A Hojuela

Tamaño/(máximo) Mm 12mm +/-2

Origen(material) N/A Botellas

Resistencia tracción Kgf/cm2 55.89 +/-5

Modulo de

elasticidad

Kgf/cm2 599.96 +/-50

Elongación ala

rotura

% 200 D882

Las propiedades más importantes son la resistencia a la tracción y la capacidad de

elongación que mantiene el material, aunque diferentes propiedades pueden ser

importantes dependiendo para qué producto final estará destinado.

Para el presente caso como la propiedad más importante la resistencia a la tracción y

este valor que ese controlado en las pruebas de la planta. (Ver datos).

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CAPITULO # 6 ANALISIS DEL PROYECTO

Podemos decir que si realizamos un análisis financiero este sería muy atractivo para

cualquier inversor en la actualidad, debido a que este proceso de reciclaje disminuirá

los costos de importación de materia prima de materiales de PET}

En el aspecto ambiental los envases de PET no tienen porque ser responsables de

contaminación, especialmente visual, ya que se ha demostrado que el reciclaje de los

mismos es factible.

La eliminación de envases PET de la basura disminuye el volumen de tratamiento

resultando en un menor costo y en una mayor eficiencia de rellenos sanitarios.

La imagen institucional de las alcaldías se verá mejorada si los municipios se realiza

aun reciclaje efectivo, incluso constituyéndose un factor de credibilidad para ser

sujetos de créditos o de canje de deuda a cambio de cuidado de medio ambiente

Se considera que en un tiempo de relativamente corto se puede llegar a niveles de

recuperación del 20% del PET utilizado en el país es decir aproximadamente 120

TM/mes

El mercado local también tiene buena posibilidades de utilizar el producto dado que

se ha demostrado que se pueden producir artículos por inyección que tienen buena

calidad, utilizando materia prima de bajo costo

64

6.2.- CONCLUSIONES

Como resultado del estudio se pueden obtener las siguientes conclusiones

El proceso de reciclado es técnicamente factible en la de Recepción, Separación,

Molienda, hasta obtener hojuelas) Flakles de entre ½ y ¼ de pulgadas, lavado Y

Secado de las hojuelas

No es Necesario llegar a la etapa de paletizado por dos razones fundamentales.

La hojuela se puede usar directamente para la fabricación de producto final

La demanda mundial de hojuela y no de pelleta y por lo tanto seria energéticamente

ineficiente llegar al pellet, además este proceso solo incrementa el costo del producto

sin añadir valor técnico.

Es técnicamente factible la reutilización de envases de PET bajo las siguientes

consideraciones:

Los productos finales no podrán estar en contacto con los alimentos para personas

Los productos finales posibles tienen un amplio campo de aplicación como ser:

Útiles en escritorio (bandejas, organizadores, reglas, calendarios, etc.)

Útiles para limpieza (baldes, rebanadores, escobas.etc)

Útiles para alimentación de animales (comederos de perros, gatos, pájaros)

Fibras textiles para la elaboración de alfombras, rellenos de chatarras, bolsas de

dormir, frazadas, etc.)

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6.2.- RECOMENDACIONES

Se debe trabajar intensamente en la creación de una conciencia de reciclaje En su

parte operativa es necesario informar, concientizar y luego normar la separación de

la basura en origen de modo de obtener envases de PET lo mas limpios posible

La implementación un Proyecto a nivel industrial en el menor tiempo posible para

lograr impactos favorables tanto en la economía de la region, como en la parte de

cuidado del medio ambiente...

La educación de niños como campañas educativas que logren formar ciudadanos

responsables de su entorno

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6..4 BIBLIOGRAFIA

RECICLAJE DE PET.www.advance Industrial.com.ar/usarios/eupages/e-rc-

pet.htm

ENCICLOPEDIA DE PLASTICO 2000 TOMO 1 Edicicones IMP:I Mexico D.F

1999-2000

Eurotecno.S.A,Equipos para reciclado de PET

Navarini,Equipos para reciclado de PET,De Planta de reciclado de tercera

generación

Selenis,Global PET; www.trevira,com.orgBOLETIN INFORMATIVO:Edicicon

en espanos,Portugal 2002

La portada Circulo Verde:La basura no es nueva- 16 de dicimnre 2003ç

Ecofiel,Salud y seguridad en el trabajo,seguridad industrial

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