PROYECTO FINAL BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA

Transcripción

1 PROYECTO FINAL BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA Temáticas que se revisarán: El presente trabajo corresponde al proyecto final del curso y por tal razón abordará el contenido completo del módulo. Unidad 1: Balances de materia Unidad 2: Balances de energía Unidad 3: Balances combinados y resolución por método grafico.. Aspectos generales del trabajo: El proyecto final corresponde a la consolidación de los trabajos colaborativos 1, 2 y 3 desarrollados a lo largo del curso, estos deben ser corregidos con base en la retroalimentación de los tutores y unificados según las especificaciones que se mencionan mas adelante en este documento. Estrategia de aprendizaje propuesta: Aprendizaje colaborativo. Resolución de problemas. Peso evaluativo: 200 puntos (40% del peso del curso) Producto(s) esperado(s): Archivo en Excel con una hoja de cálculo para cada uno de los siguientes tópicos: Presentación.

2 Diagramas de flujo. Balances de materia. Balances de energía. Resolución por método gráfico Problema 1. Resolución por método gráfico Problema 2. Bibliografía y conclusiones. Además se debe anexar un documento Word con la memoria de cálculo con procedimientos claros y explicación de las decisiones tomadas en la resolución de los problemas. Cronograma de actividades: Apertura: 31-Octubre :05am/ Cierre: 7-Diciembre :55pm

3 Guía de actividades: El presente trabajo corresponde al proyecto final del curso, consiste en establecer los balances de materia y energía de las líneas de producción de una planta procesadora de frutas, en el área rural de cultivo de la fruta, en la cual se involucran los siguientes pasos: Recibo, limpieza, selección, clasificación y escaldado si se requiere. Si no hay escaldado se requiere desinfección. De la fruta lista para su procesamiento se obtienen los siguientes productos: Fruta Almacenada. Almacenamiento en refrigeración a 4ºC. (Se destina el 20% de la fruta lista para el procesamiento). Fruta fresca. 20% a 30% de la fruta lista para el procesamiento, empacada en porciones de kilo. Jugo. 10 a 30% de la fruta lista para el procesamiento con adición de agua, azúcar y aditivos. Mermelada.10% de la fruta lista para el procesamiento. Fruta para osmodeshidratación y secado. 10 a 20% de la fruta lista para el procesamiento. Dependiendo de las fruta se hace pelado y separación de semillas. Los estudiantes deben establecer los porcentajes de fruta lista para procesamiento para aquellos productos que tienen rangos, ejemplo: Empaque de fruta fresca 25% Obtención de jugo, 30%, Osmodeshidratación y secado 15% Esto con el fin de que la sumatoria con la fruta almacenada y la dedicada a la mermelada dé el 100% de la fruta ya lista para procesar.

4 Para cada producto, se debe: 1. Establecer las etapas a realizar, elaborando los diagramas de flujo. 2. Determinar las materias primas, diferentes a las frutas y los materiales de proceso necesarios. 3. Determinar los servicios industriales requeridos como agua, vapor, energía eléctrica, aire caliente. 4. Realizar los balances de materiales y energía que tienen lugar en la planta procesadora, teniendo presente los siguientes aspectos: a. Limpieza con agua de juagado: Solución de limpieza y agua de enjuague en relación 2 a 1 en peso. La solución se recircula adicionando un 20% de solución fresca para compensar consumo. b. Escaldado con riegos de agua a 90ºC, en proporción de 1,5 a 1. c. Desinfección con solución de hipoclorito de calcio,(50 ppm) en proporción 0.5 a 1, se recircula y se adiciona solución al 45% de hipoclorito para compensar consumo. d. Para la obtención del jugo se emplea agua, azúcar, estabilizante para obtener especificaciones comerciales. Se pasteriza y envasa en botellas de 250 c.c. e. Para mermelada se emplea azúcar, pectina, estabilizante. f. En la osmodeshidratación se prepara jarabe de 80º Brix, pero se emplea para la osmosis jarabe del 70% en proporción 3 a 1, g. El jarabe obtenido de la osmosis tiene entre 55 y 60º Brix en tanto que la fruta queda con 55 a 65% de humedad h. La fruta osmodeshidratada se juaga en proporción 1 a 1 con agua, que se emplea para preparar el mosto para la fermentación. i. La fruta osmodeshidratada se somete a secado en un secador de bandejas empleando aire caliente a 60ºC. Con recirculación de aire de 3 a 1. j. El aire entra con humedad de 0,008 gramos de agua por libra de aire seco y sale con 0,024 gramos de agua por libra de aire seco.

5 Para el proyecto, se desarrollan los balances parciales y balance total de materiales y energía del procesamiento de una fruta asignada al grupo, en Temas del proyecto. Los balances parciales se fundamentan en las etapas que se desarrollan para cada proceso en particular, en tanto que el balance total o global involucra los ingresos y salidas del procesamiento de la fruta. Cada estudiante pondrá a consideración de sus compañeros en el foro los siguientes aspectos: Diagrama de flujo en bloques, en una hoja de cálculo en archivo Excel para todas y cada una de las etapas que se tienen en cada uno de los procesos. La cantidad de fruta fresca y fruta lista para procesar, de acuerdo a la base de cálculo dada Balance de materia en todas y cada una de las etapas, en una segunda hoja del archivo Excel, siguiendo el modelo presentado en la ayuda. Se deben establecer los cálculos respectivos y los formulismos matemáticos requeridos para cada cálculo en particular. Balance de energía en la misma hoja del Balance de Materia. Producto esperado y especificaciones. El grupo elabora un informe que contiene un archivo Excel con cuatro hojas debidamente identificadas. En la primera hoja colocan el número del grupo y los integrantes del grupo que hicieron los aportes solicitados, precedidos del nombre del curso. En la segunda hoja se coloca el diagrama de flujo. Con la identificación clara y precisa de cada una de las etapas, de los componentes que entran y salen así como las líneas de flujos. En la tercera hoja se presentan los Balances de materia y Energía, parciales de cada etapa y el Balance total. En la cuarta hoja se presenta la resolución correcta de los problemas presentados en el trabajo colaborativo 3.

6 RUBRICA TRABAJO COLABORATIVO 1 La Rubrica es válida siempre y cuando el Trabajo colaborativo de grupo se presente en la tarea Estudiante que no presente una propuesta del Balance de Energía en el foro, tiene Cero (0) como calificación de la actividad, así aparezca su nombre en el informe del grupo.