UNIVERSIDAD TECNOLGICA DEL VALLE DE TOLUCA

CARRERA DE TECNOLOGA AMBIENTAL

Pinturas plsticas lavablesITA-101EQUIPO 6

INTEGRANTES:BOBADILLA ENRIQUEZ IVANDURN FERNNDEZ MARIA ESTERDAZ SALOME DIANA LAURAGUTIERREZ GARCIA MARISOLQUIJANO LPEZ MARLENE

Lerma estado de Mxico, octubre de 2015.

Capitulo III: Operaciones Unitarias

Objetivo: Disear y establecer las condiciones ptimas del proceso de elaboracin de pinturas mediante el clculo de equipo e instrumentacin para aumentar la eficiencia del proceso y disminuir prdidas durante el mismo.1. Layout de la empresa

En la siguiente Figura se muestra el lay out de la empresa

Figura 3 Lay-out de la empresa VINI-TEC

Mapa de riesgos

SealizacinSignificado

Materiales corrosivos

Vehculos de manipulacin

Cadas por desnivel

Riesgos de tropezar

Incendios

Cadas

Ruido

Materiales inflamables

Partculas

Maquinas en movimiento

Iluminacin

Electricidad

2. Descripcin del procesoLa fabricacin de pinturas plsticas se efecta en dos fases:Fase 1. En esta primera fase vamos a describir la fabricacin de la base de las pinturas para producir 50000 toneladas anuales de pinturas en sus tonos fundamentales, por mezclado y homogeneizacin de emulsiones de acetato de polivinilo con productos disolventes y plastificantes.Fase 2. Se limita la operacin de esta segunda fase a reunir y mezclar los productos que componen cada una de ellas.Pasamos ahora a establecer el procedimiento para fabricar 64,938 Kg de base, que nos ha de servir despus para preparar pinturas en la segunda fase en el color y tono que correspondan al tipo que se obtiene con cada frmula.

Procedimiento para la preparacin de la baseTabla 1. Frmula para fabricar 64938 Kg de base para pinturas plsticasPolivinal D-50.24335 Kg

Polimul AF-9.900...15616 Kg

Colofonia de primera calidad, en estado de polvo fino2082 Kg

Dibutilftalato2082 Kg

Benceno industrial.13013 Kg

Acetato de etilo...2602 Kg

Blanco Nervn de primera calidad 2082Kg

Bixido de titanio1041 Kg

Litopn.. 2082 Kg

a) Se pone dentro del depsito, que ser de 1,022 m3 de capacidad, el blanco Nervn, el dixido de titanio, el dibutilftalato y la colofonia, previamente pulverizada en la forma expuesta.b) Despus, de los 13013 Kg de benceno indicados en la frmula, se aadirn 9759.75 Kg solamente . Es decir, se dejan 13253.25 Kg sin aadir.c) Entonces se pone en marcha el agitador durante 4 min, sin sobrepasar este tiempo. De esta forma se habr disuelto la colofonia sin que aparezcan grumos.d) Ahora, sin dejar de agitar, se incorporan los 13253.25 Kg de benceno que nos han quedado y los 2602 Kg de acetato de etilo.e) Se contina agitando durante 3 min.f) Sin dejar de agitar, se incorporar todo el Polivinal D-50 y, a continuacin, el Polimul AF 9.900.g) Se continuar ahora agitando el todo durante 10 min exactamente, con lo cual se formar una emulsin viscosa, blanca y sin grumos. Esta ser homognea y fluida, son formar separaciones, con lo cual podemos dar por terminada la fabricacin de la base, que se pasar al depsito de h) almacenamiento.i) Ya obtenida la base en la forma expuesta, se traslada al depsito de Uralita o de cemento de unos 1,022 m3 de capacidad, donde se mantendr perfectamente tapada, a fin de evitar que se volatilice parte de sus disolventes. Da buen resultado ajustar bien una tapa de madera seca sin poros, dotada de un disco de goma que juste perfectamente a los bordes del depsito, forzndola mediante tuercas de palomilla a presin. Este dato tiene gran importancia para evitar prdidas de disolvente, que alteraran las buenas cualidades de la base almacenada.

El depsito que se dedique para el almacenado de la base ir dotado de un grifo de acero inoxidable, con compuerta bien ajustada, a fin de poder sacar de l las cantidades de base necesarias, segn se vayan preparando las pinturas en colores en la segunda fase de su fabricacin.

Fabricacin de pinturas en diferentes colores y tonosEn esta segunda fase vamos a describir las correspondientes frmulas y proceso que debe seguirse para fabricar ahora las pinturas del color y tono indicados en cada una de ellas. Como se comprobara ahora, en esta segunda fase emplearemos para hacer las mezclas el depsito agitador de 1,022 m3 de capacidad, del tipo ya descrito y representando en la parte superior del grfico perteneciente a este procedimiento.

Preparacin de pintura plstica blancaTabla 2. Frmula para fabricar pintura plstica blancaBase de pintura plstica13968Kg

Sulfato de barita..4884 Kg

Blanco Nervn o litopn..15343Kg

xido de zinc..1644 Kg

Benceno.2740 Kg

a) Se empieza por destapar el depsito y colocar su tapa sobre el caballete construido a tal fin, al objeto de que no se manche, ya que si el operador la deja en el suelo, siempre se le adherir polvo. b) Ya abierto el depsito, se ponen en l el sulfato de barita y el blanco Nervn o el litopn (segn se emplee uno u otro en la formula), y a continuacin el xido de zinc.c) Luego se aaden la base de pintura plstica y el benceno.d) Con ayuda de una larga pala de madera bien limpia se remueve todo el contenido del depsito durante unos 8 min, a fin de efectuar un empastado inicial de los productos en estado de polvo con la base de pintura plstica.e) Ahora se pone la tapa al depsito, ajustndolo bien. Hecho esto. Se pone en marcha el turboagiatador.f) Agtese durante 30 min y obsrvese cuidadosamente si la pintura plstica formada ha adquirido suficiente grado de finura y homogeneidad. De ser as se puede dar por terminado el trabajo, pero en caso contrario se volver a agitar bien durante unos minutos, o sea hasta conseguir que dicha pasta sea verdaderamente homognea.g) Conseguido el grado de finura de la pasta como queda expuesto, por el grifo de compuerta se vaca la pintura contenida en el depsito, que se ira envasando directamente en botes de tamao y tipo adecuados, segn interese en cada caso.

Preparacin de pintura plstica color amarillo oro intensoTabla 3. Frmula para fabricar pintura amarillo oro intensoBase de pintura plstica13150Kg

Amarillo cromo, clase extra, para pinturas1959 Kg

Litopn cadmio1644 Kg

Benceno1644 Kg

a) Destapar el depsito con los cuidados ya indicados en la primera frmula. b) Poner en aquel los colorantes y el benceno.c) Aadir a continuacin la base de pintura plsticad) Con la pala de madera se proceder a un mezclado manual durante 8 min, a fin de empastar y unir bien los colorantes con la base plstica.e) Tapar bien el depsito y poner en marcha el turboagitador durante 30 minTranscurrido dicho tiempo de agitado, examnese bien la pintura, a fin de cerciorarse de si esta forma una pasta homognea y fina, sin trazas de grumo alguno. De no ser as, se prologar el agitado hasta conseguir el grado de finura que dicho producto debe tener.f) Se vaciar luego la pintura por el grifo de compuerta, a la vez que se proceder a su envase en botes para su venta, que se tapar hermticamente sin prdida de tiempo, a fin de evitar que se volatilice parte de su disolvente.

Preparacin de pintura plstica color rojo bermelln intensoTabla 4. Frmula para fabricar pintura plstica color rojo bermelln intensoBase de pintura plstica11780Kg

Sulfato de barita1973 Kg

Bermelln11452Kg

Benceno..1972 Kg

a) Destapar el depsito.Poner entonces los pigmentos, o sea la barita y el bermelln, y a continuacin el benceno.b) Aadir despus la base de pintura plsticac) Se proceder a efectuar un mezclado con la pala durante 8 min, a fin de empastar y unir los pigmentos con la base.d) Ahora se tapara bien el depsito y se pondr en marcha el turboagitador durante unos 45 min. Transcurrido este tiempo, se harn las correspondientes observaciones, segn queda indicado en las formulas anteriores, hasta cerciorarse de que la pintura aparece en forma de pasta fluida homognea, sin trazas de grumo alguno. De no ser as, se contina agitando durante el tiempo necesario para obtener una pintura de acabado fino.

e) Se envasar luego en botes en la forma expuesta.

Preparacin de pintura plstica color azul intenso-azul, marino oscuroTabla 5. Frmula para fabricar pintura plstica color azul intenso-azul, marino oscuroBase de pintura plstica11781Kg

Sulfato de barita en polvo fino, extra, para pintura..1972 Kg

Pigmento color azul intenso, fino.11452Kg

Benceno...1972 Kg

a) Destapar el depsito con las precauciones ya indicadas en frmulas anteriores.b) Poner en l la barita, el pigmento azul y el benceno.c) Aadir a continuacin la base de pintura plstica.d) Con la palo de madera realizar un buen trabajo de agitado, para indicar el empastado de los colores con la base.e) Tapar bien el depsito y poner en marcha el turboagitador durante unos 45 min. f) Hacer las mismas observaciones indicadas en anteriores frmulas, a fin de conseguir una pintura homognea y de pasta verdaderamente fina.g) Luego se envasa en la forma expuesta.

Preparacin de pintura plstica en color negroTabla 6. Frmula para fabricar pintura plstica en color negroBase de pintura plstica..14520Kg

Sulfato de barita en polvo fino, extra, para pinturas..1109 Kg

Negro humo especial para pinturas, extra..5205 Kg

Nigrosina extra, soluble en benceno410 Kg

Benceno2739 Kg

a) Destapar el depsito con las precauciones ya indicadas en frmulas anteriores.b) Poner en l la barita, el negro humo, nigrosina y el benceno.c) Aadir a continuacin la base de pintura plstica.d) Con la palo de madera realizar un buen trabajo de agitado, para indicar el empastado de los colores con la base.e) Tapar bien el depsito y poner en marcha el turboagitador durante unos 45 min. f) Hacer las mismas observaciones indicadas en anteriores frmulas, a fin de conseguir una pintura homognea y de pasta verdaderamente fina.g) Luego se envasa en la forma expuesta.

1.1. Propiedades fsicas y qumicas de los materiales

Materiales DensidadKg/m3

Polivinal D-501080

Polimul AF-9.9001100

Colofonia1100

Benceno876

Acetato de etilo897

Blanco Nevn1150

Dixido de Titanio4230

Litopn4340

Sulfato de Barita4500

xido de Zinc5610

Amarillo Cromo6120

Color Bermelln1250

Pigmento Azul1610

Nigrosina750

Negro Humo1900

1.2. Normas de seguridad y construccin

NormaTtulo de la norma

NOM-001-STPS-2008Edificios locales e instalaciones

NOM-002-STPS-2010Prevencin y proteccin contra incendios

NOM-004-STPS-1999Sistemas y dispositivos de seguridad de maquinaria

NOM-005-STPS-1998Manejo transporte y almacenamiento de sustancias peligrosas

NOM-006-STPS-2014Manejo y almacenamiento de materiales

NOM-009-STPS-2011Trabajos en altura

NOM-029-STPS-2011Mantenimiento de instalaciones elctricas

2. Diagrama de bloques

3. Diagrama de flujoEn la siguiente Figura se muestra el diagrama de flujo de proceso

4. Diagrama de tuberas e instrumentacin

5.1. Diseo de vlvulasDe acuerdo a las caractersticas del fluido se requiere vlvulas de compuerta, para facilitar el transporte del fluido, ya que se tiene una elevada densidad. En la siguiente Tabla se muestra los datos necesarios para el clculo del dimetro de las vlvulas.Base de las pinturasDimetro mmdensidad Kg/m3Volumen especifico Kg/m3caudal normal L/min

0.000490901158236.31991E-05250963091.6

Pintura de color Azuldimetro mmdensidad Kg/m3Volumen especificocaudal normal L/min

0.000142526228094.38423E-05864390043.8

Pintura de color rojodimetro mmdensidad Kg/m3Volumen especificocaudal normal L/min

0.000144812224494.45454E-05850747165.3

Pintura color amarillodimetro mmdensidad Kg/m3Volumen especificocaudal normal L/min

0.000104137314693.17773E-051183036449

Pintura de color Negrodimetro mmdensidad Kg/m3Volumen especificocaudal normal L/min

total0.000135349238494.19305E-05910225768

Pintura color blancodimetro mmdensidad Kg/m3Volumen especificocaudal normal L/min

0.000161751279593.57667E-05761654005.9

5.2. Diseo y especificacin de tuberasDe acuerdo a las condiciones del proceso, se requiere tubera de acero inoxidable con las siguientes caractersticas. Un dimetro de: 0.49 m Codos estndar de 90 Diferencia de alturas de 5 m Longitud en la lnea de succin: 0.9 m Distancia de tanque de almacn a produccin: 50 m

5.3. Diseo de bombasEn la siguiente Tabla se muestran las caractersticas de tipo de bomba utilizada para la distribucin del material utilizado dentro del proceso.DISEO DE BOMBAS CENTRIFUGA

BASE DE PINTURA

CAUDAL (m3/s)POTENCIA DE ENTRADA (Kw)POTENCIA DE SALIDA (Kw)

Poli vinal D-500.000260813.815603939.256454635

Polimul AF-9.9000.0001643158.8656276445.939970521

Colofonia de primera calidad, en estado de polvo fino2.19087E-055.13274E-133.43894E-13

6. Servicios