INGENIERÍA, CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES Y CALDERAS ING.DANIEL RODRIGUEZ RUBIO PROYECTO ECOLOGICO EN LA INDUSTRIA AZUCARE
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INGENIERÍA, CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES Y CALDERAS ING.DANIEL RODRIGUEZ RUBIO PROYECTO ECOLOGICO EN LA INDUSTRIA AZUCARERA EN MEXICO SECADOR DE BIOMASA (BAGAZO) INDICE 1.- DESCRIPCION DEL PROYECTO 1.1.- ANTECEDENTES 1.2.- MEJORAS EN LA COMBUSTION DEL BAGAZO B AGAZO SOBRANTE EN ZAFRA EL BAGAZO COMO COMBUSTIBLE PRINCIPAL 1.3.- SITUACION ECOLOGICA ACTUAL EFECTO ECOLOGICO 1.4.- OPORTUNIDAD ECOLOGICA CON EL BAGAZO B AGAZO CON 52% DE HUMEDAD EL BAGAZO DE CAÑA 1.5.- DESCRIPCION DEL SECADOR DE BAGAZO DRR DESARROLLADO a. ORIGEN DE LA NECESIDAD LA CO-GENERACION b.PRINCIPIO OPERATIVO PORQUE DEL PRECALENTADOR DE AIRE TUBULAR DE LAS CALDERAS EXISTENTES? ASPECTOS TECNICOS DEL SECADOR DE BAGAZO EL DISEÑO TIPO DEL SECADOR ES DE LAS SIGUIENETES CARACTERISTICAS B ASICAS: LAMINADORES # 19, COL.20 DE NOVIEMBRE; CP 15300 TEL: (55) 57 04 19 04; 57 04 64 64 DEL.VENUSTIANO CARRANZA, CEL: 044 55 28 88 33 88 MÉXICO, D.F. FAX: (55) 56 03 88 15 E-MAIL: [email protected]
INGENIERÍA, CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES Y CALDERAS ING.DANIEL RODRIGUEZ RUBIO DESCRIPCION DE LA OPERACIÓN DEL SECADOR AIRE DE SECADO CONTROL E INSTRUMENTACION DEL SECADOR 1.6.-FACTOR OPORTUNIDAD 2.- ESTUDIO DE MERCADO 2.1.- DEMANDA – OFERTA 2.2.- DEMANDA POTENCIAL
CUANTOS EN INGENIOS QUE CO-GENERAN EN INGENIOS QUE YA NO QUEMAN COMBUSTOLEO, PERO NO SOBRA BAGAZO, O EL SOBRANTE NO ES REPRESENTATIVO. EN INGENIOS QUE YA NO QUEMAN COMBUSTOL EO, Y EL BAGAZO SOBRANTE ES IMPORTANTE Y YA LO APLICAN EN LA CO -GENERACION. INGENIOS QUE EL BAGAZO QUE GENERAN NO ES SUFICIENTE PARA LAS DEMANDAS DE VAPOR Y EL CONSUMO DE COMBUSTOLEO ES DE 4 A 15 O MAS LITROS/ TON. DE CAÑA MOLIDA. CUANTO VALE EL BAGAZO SOBRANTE? 2.3.- BONOS DE CARBON (PROTOCOLO DE KYOTO) EJEMPLO 2: 2.4.- IMPORTACIONES Y EXPORTACIONES 2.5.- ANALISIS DE PRECIOS
EJEMPLO 3: V ALOR DEL BAGAZO SOBRANTE EN PATIO PRECIOS DE VENTA 2.6.- COMERCIALIZACION DEL PRODUCTO 2.7.- COMPETENCIA 3.- ESTUDIO TECNICO. FABRICACION PLANTA PARA LA FABRICACION 5.- ESTUDIO FINANCIERO 5.1.-COSTO ESTIMADO DEL SECADOR 5.2.- RENTABILIDAD SOBRE LA INVERSION
PROYECTO ECOLOGICO EN LA INDUSTRIA AZUCARERA EN MEXICO SECADOR DE BIOMASA (BAGAZO)
1.- DESCRIPCION DEL PROYECTO 1.1.- ANTECEDENTES
el uso irracional de los recursos naturales no renovables de nuestro pais, como es el caso particular del petroleo, nos ha llevado a una crisis energetica por el agotamiento de las reservas comprobadas de este combustible. la falta de inversiones oportunas en la exploracion de petroleo da una incertidumbre sobre nuestro “potencial petrol ero” a corto, mediano y largo plazo, de tal forma, que si continuamos exportando petroleo a los volumenes actuales y como principal generador de divisas para el pago de nuestra deuda externa, llegara el momento en que se tendra que racionar el uso del petr oleo, en las diversas refinaciones, como combustible principal para la generacion de energia en el pais.
los combustibles alternos para la generacion de energia no han tenido la investigacion y desarrollo suficiente que permitan hoy dia y a corto plazo su aplicación economica. ante este panorama, se hace necesaria la disminucion del uso del petroleo, como combustible principal, eliminando despilfarros y consumos innecesarios. otro factor que impacta en el uso del combustoleo como combustible principal es hoy dia, el precio, que influye en forma importante en el costo del producto o servicio final. en el caso particular de los ingenios azucareros, en el azucar.
una alternativa para reducir el consumo de petroleo, es el uso de recursos naturales renovables, como el bagazo de caña; pero no solo la utilizacion de este como mera alternativa, sino como una solución que tenga asociada su adecuada aplicación, y una mejora constante en la eficiencia de su combustion. sabemos que llegar al “cero consumo de petroleo” no se logra de la noche a la mañana, razon por la cual se buscara este, como objetivo, estableciendo metas factibles de alcanzar, hasta tender al “cero consumo de petroleo en la industria azucarera”.
1.2.- MEJORAS EN LA COMBUSTION DEL BAGAZO durante los ultimos años, los ingenios en mexico han tratado de reducir el consumo de petroleo para la generacion de vapor, mediante importantes inversiones en la adquisicion de nuevos hornos para quemar bagazo, sin embargo no todos han tenido los resultad os esperados, de tal forma que el consumo de petroleo persiste. el bagazo, como combustible unico para la generacion de vapor requerida en el ingenio es el principal problema a resolver, pues en algunos casos sobra al final de la zafra y en otros, no es suficiente,
dando como resultado en ambos, la necesidad de recurrir al consumo de petroleo. los ingenios que han logrado reducir el consumo de petroleo, llegando A “CERO CONSUMO DE PETROLEO”, SE CARACTERIZAN ENTRE OTROS FACTORES POR: A.OBTENER UN ADECUADO B.MEJORAS IMPORTANTES EN MEDIANTE ADECUACIONES A INVERSIONES EN OTRO
BALANCE TERMICO EN FÁBRICA. LA COMBUSTION DEL BAGAZO, LOS HORNOS EXISTENTES Y/O TIPO DE HORNOS.
C.CAPACITACION D.MANTENER UNA DISCIPLINA Y RESPONSABLE, PARA LA OPERACION
AL MOTIVAC EFICIENTE
ION DE
AL LOS
PERSONAL. PERSONAL HORNOS.
OBTENER UN ADECUADO BALANCE TERMICO EN FABRICA IMPLICA EN POCAS PALABRAS, LOGRAR LA GENERACION DEL VAPOR EXTRICTAMENTE NECESARIO PARA TODOS LOS DEPARTAMENTOS USUARIOS, EVITAN DO ASI GENERACIONES EN EXCESO Y SU DESPERDICIO POSTERIOR. EL USO RACIONAL DE VAPOR EN FABRICA ESTA EN FUNCION DEL INDICE EN EL CONSUMO DE TONELADAS DE VAPOR POR TONELADA DE CAÑA MOLIDA. LOS HORNOS PARA QUEMAR BAGAZO TRADICIONALES, Y AUN LOS NUEVOS DISEÑOS DE HOY DIA (PARRILLAS EN TODAS SUS VERSIONES), HAN TENIDO QUE ADECUARSE PARA OBTENER UNA MEJOR COMBUSTION DEL BAGAZO Y ELEVAR EL “RATING” DE OPERACIÓN. LOS INGENIOS QUE HAN LOGRADO REDUCIR EL CONSUMO DE PETROLEO Y LOS QUE HAN LLEGADO A CASI “CERO CONSUMO DE PETROLEO” AHORA REQUIEREN EFICIENTAR CADA DIA LA COMBUSTION DEL BAGAZO DISPONIBLE MEDIANTE ADECUACIONES A LOS HORNOS EXISTENTES Y ELEVAR EL “RATING” DE OPERACIÓN DE LOS MISMOS. BAGAZO SOBRANTE EN ZAFRA EN MEXICO, SON CONTADOS LOS INGENIOS QUE DESPUES DE LLEGAR A ELIMINAR EL CONSUMO DE COMBUSTOLEO EN ZAFRA, LOGRAN UN SOBRANTE IMPORTANTE DE BAGAZO, YA SEA COMO COMBUSTIBLE PARA INICIO DE LA SIGUIENET ZAFRA O BIEN, COMO UN PRODUCTO ADICIONAL Y FACTIBLE DE COMERCIALIZAR, ADEMAS DEL AZUCAR Y MIELES. LA CAPACITACION CONSTANTE DEL PERSONAL QUE OPERA LAS CALDERAS PERMITE MEDIANTE UNA DISCIPLINA Y MOTIVACION, UNA IMPORTANTE REDUCCION AL CONSUMO DE PETROLEO, PUES SE SABE QUE AUN TENIENDO EL MEJOR HORNO PARA QUEMAR BAGAZO, LA MALA OPERACIÓN DEL MISMO NO DARA LOS
RESULTADOS
ESPERADOS.
EL BAGAZO COMO COMBUSTIBLE PRINCIPAL HOY DIA EXISTE SUFICIENTE LITERATURA TECNICA SOBRE EL BAGAZO Y TODOS COINCIDEN QUE EL BAGAZO GENERADO EN EL INGENIO ES SUFICIENTE PARA LA GENERACION DE VAPOR REQUERIDO EN FABRICA Y ES MAS, DEBE HA BER UN SOBRANTE (INGENIOS QUE PRODUCEN AZUCAR ESTANDAR). EL PROBLEMA ES COMO LOGRARLO. SIN ENTRAR DE MOMENTO,EN ASPECTOS TECNICOS, SOBRE EL BAGAZO, SUS CARACTERISTICAS COMO COMBUSTIBLE SON DISTINTAS EN CADA INGENIO, DE TAL FORMA QUE ES IMPORTANTE CONOCERLA S PARA DETERMINAR LAS ADECUACIONES Y/O INVERSIONES NECESARIAS EN LOS HORNOS, A FIN DE LOGRAR LA MEJOR EFICIENCIA EN LA COMBUSTION. LOS FACTORES QUE INFLUYEN EN LA BUENA O MALA COMBUSTION DEL BAGAZO Y QUE SON PUNTOS DE PARTIDA PARA OBTENER UNA MEJOR EFICIEN CIA EN LA COMBUSTION SON ENTRE OTROS: % % % % TIPO
EN EN DE
DE CONTENIDO CONTENIDO CENIZA PROPIA DE
DE DE DEL
HUMEDAD ARENA SACAROSA BAGAZO HORNO
1.3.SITUACION ECOLOGICA ACTUAL EL BAGAZO GENERADO EN LOS INGENIOS AZUCAREROS EN MEXICO, PRES ENTA UNA HUMEDAD DE ENTRE 49% EN EL MEJOR DE LOS CASOS (SOLO CONTADOS INGENIOS), HASTA EL 54%, SIENDO EL PROMEDIO DEL 52% Y EL CUAL VAMOS A TOMAR COMO REFERENCIA, PUES ES EL MAS REPRESENTATIVO. CON ESTA HUMEDAD DEL 52%, MAS LOS PORCENTAJES VARIABLES EN EL CONTENIDO DE ARENA, SACAROSA Y CENIZA PROPIA DEL BAGAZO, SE HAN DISEÑADO LA MAYORIA DE LAS CALDERAS QUE OPERAN ACTUALMENTE, ASI COMO LOS DIFERENTES TIPOS DE HORNOS PARA SU COMBUSTION. SIN ENTRAR EN DETALLES DE CUAL ES EL MEJOR TIPO DE HORNO PARA QUEMAR BAGAZO, PODEMOS AFIRMAR QUE CON UN MAXIMO DEL 52% DE HUMEDAD EN EL BAGAZO, ES POSIBLE UNA COMBUSTION ACEPTABLE, LOGRANDOSE MEDIANTE UNA BUENA OPERACIÓN UNA GENERACION MEDIA DE 1.80 LIBRAS DE VAPOR POR LIBRA DE BAGAZO. ESTE VALOR SERA TOMADO ENTRE OTROS, CO MO PUNTO DE REFERENCIA EN EL PROYECTO DE SECADO DE BAGAZO, PARA UNA SOLUCION
ECOLOGICA
EN
LA
INDUSTRIA
AZUCARERA.
EFECTO ECOLOGICO PARA LOGRAR UNA ACEPTABLE EFICIENCIA EN LA COMBUSTION DEL BAGAZO (60 – 62%), CON EL 52% DE HUMEDAD SE REQUIERE UN EXCESO DE AIRE DEL ORDEN DEL 50 – 65%, LO QUE NOS PROVOCA UNA BAJA EFICIENCIA TERMICA EN LA CALDERA, PUES LA TEMPERATURA DE LOS GASES DE COMBUSTION QUE INCIDEN EN EL SOBRECALENTADOR ES MENOR A LOS 700°C. ESTO NOS LLEVA A INCREMENTAR EL CONSUMO DE BAGAZO PARA LOGRAR LA GENERACION DE VAPOR REQUERIDA, MEDIANTE LA APORTACION DE MAS CALOR. EN CUANTO A LOS GASES GENERADOS Y EMITIDOS A LA ATMOSFERA TENEMOS LO SIGUIENTE: a) IMPORTANTE FLUJO DE GASES DE COMBUSTION A LA ATMOSFERA Y CON BAJO APROVECHAMIENTO TERMICO, DEBIDO A EXCESOS DE AIRE DE ENTRE 50 Y 65% SUPERIORES A LOS REQUERIDOS EN LA MEZCLA ESTEQUIOMETRICA PARA LA COMBUSTION. b) CO₂ EN PORCENTAJES MENORES AL 14%, CON PORCENTAJES IMPORTANTES DE CO (INDESEABLE Y ALTAMENTE CONTAMIN ANTE), DEBIDOS AL ALTO EXCESO DE AIRE DE COMBUSTION Y DEFICIENCIAS OPERATIVAS (COMBUSTION INCOMPLETA Y MECANICA). c) PRESENCIA DE O₂, DEBIDO A QUE NO TODO EL EXCESO DE AIRE Y EN ESPECIFICO EL O₂ QUE NO INTERVIENE EN LA COMBUSTION, SALE A LA ATMOSFERA, ENFRIANDO GASES Y REDUCIENDO EFICIENCIA TERMICA DE LA CALDERA. d) GASES CONTAMINANTES Y RESPONSABLES DEL CALENTAMIENTO GLOBAL, CUANDO POR DEFICIENCIAS OPERATIVAS DE LA CALDERAS SE RECURRE A CONSUMIR COMBUSTIBLES DE ORIGEN FOSIL (COMBUSTOLEO), PARA RECUPERAR RAPIDAMENTE LA PRESION OPERATIVA DE LAS CALDERAS , ASI COMO SU CAPACIDAD GENERATIVA DE VAPOR. ESTOS GASES, ADEMAS DE UN CO₂ ADICIONAL GENERAN GASES DE SO₂, CON VANADATOS, ASFALTENOS, METALES PESADOS, CENIZAS, ETC.
EL CONSUMO DE “CERO PETROLEO” NO SOLO OBEDECE A LOS EFECTOS ALTAMENTE CONTAMINANTES QUE REPRESENTA, SINO A LOS PRECIOS ACTUALES QUE SE HAN INCREMENTADO A LA FECHA, LLEGANDO A PRECIOS DE ENTRE $10.00 Y $10.50 PESOS (USD $0.714 A USD $0.75), MONEDA NACIONAL POR LITRO . BAJO LOS PRECIOS ACTUALES DEL COMBUSTOLEO Y CON LA TENDENCIA A INCREMENTARSE EL COSTO POR EL CONSUMO DE ESTE COMBUSTIBLE EN INGENIOS QUE AUN LO CONSUMEN, LLEGA A REPRESENTAR ENTRE 8% Y 10% DEL COSTO DE PRODUCCION DE AZUCAR. EJEMPLO 1: PARA UNA MOLIENDA DE 500,000 TONELADAS DE CAÑ A DE AZUCAR EN ZAFRA, CON UN CONSUMO DE 11 LITROS DE COMBUSTOLEO POR TONELADA DE CAÑA MOLIDA, NOS INDICA UN CONSUMO DE 5´500,000 LITROS Y PARA UN COSTO DE $10.50/LITRO, NOS DA UN COSTO TOTAL POR CONSUMO DE COMBUSTOLEO DE $57´750,000 PESOS (USD$4´125,000.00 ). EN LA MAYORIA DE LOS CASOS EL INGENIO TERMINA ZAFRA SIN BAGAZO RESIDUAL, O BIEN, EL BAGAZO RESIDUAL ES MAYOR AL 10%, PERO EL CONSUMO DE COMBUSTOLEO ES MUCHO MAYOR AL LOS 11 LITROS POR TONELADA DE CAÑA MOLIDA, DEBIDO A QUE NO LOGRARON QUEMAR EL BAGAZO GENERADO POR EXCESO DE HUMEDAD, MAS ALLA DEL 52 – 54%. 1.4.OPORTUNIDAD ECOLOGICA CON EL BAGAZO LOS PRINCIPALES PAISES PRODUCTORES DE AZUCAR DE CAÑA, HAN REALIZADO ESFUERZOS IMPORTANTES PARA MEJORAR LA EFICIENCIA EN LA COMBUSTION DEL BAGAZO, MEDIANTE EL DESARROLLO DE MEJORES HORNOS, DE ACUERDO A SUS CARACTERISTICAS FISICAS, PERO MANEJANDO UN RANGO DE HUMEDADES DE ENTRE 47% Y 52% COMO MAXIMO. LAS MINIMAS HUMEDADES SE LOGRAN EN EL ULTIMO MOLINO, QUE ES EL QUE DA EL ULTIMO APRIETE AL BAGAZO PARA DAR LA HUME DAD ESPERADA, SIN EMBARGO, CUANDO SURGEN PROBLEMAS EN LA MOLIENDA, DE TAL FORMA QUE FALLAN UNO O DOS MOLINOS, O EL ULTIMO, LA MOLIENDA DE CAÑA ES DEFICIENTE Y PROVOCA ENTRE OTROS, INCREMENTO EN EL % DE SACAROSA EN BAGAZO Y PRINCIPALMENTE EN LA HUMEDAD DEL BAGAZO, QUE LLEGA A SER DE 54% Y 56%, O MAS. ANTE ESTA EVENTUALIDAD, UNA EFICIENTE COMBUSTION DEL BAGAZO, EN CUALQUIER TIPO DE HORNO, ES IMPOSIBLE, POR LO CUAL SE RECURRE NECESARIAMENTE AL CONSUMO DE COMBUSTOLEO, EN TANTO NO SEA RESUELTO EL PROBLEMA EN MOLINOS. UNA VEZ RESUELTO EL PROBLEMA EN LA MOLIENDA, LA HUMEDAD DEL BAGAZO SE RECUPERA Y SE LOGRA LA GENERACION DE VAPOR A FABRICA SIN CONSUMO DE VAPOR, PERO LA CONTAMINACION A LA ATMOSFERA YA SE REALIZO.
OTRO FACTOR DETERMINANTE PARA RECURRIR AL CONSUMO DE COMBUSTOLEO, SE PRESENTA EN LOS “TIEMPOS PERDIDOS”, QUE INDEPENDIENTEMENTE DE LAS CAUSAS, LA MOLIENDA SE DETIENE Y NO HAY BAGAZO PARA GENERAR VAPOR, A MENOS QUE SE DISPONGA DE BAGAZO S OBRANTE Y SUFICIENTE PARA ABSORB ER ESTE TIEMPO PERDIDO, PUES LAS CA LDERAS SIGUEN GENERANDO VAPOR, TANTO PARA LA PLANTA DE FUERZA, COMO PARA TURBINAS DE VAPOR EN FABRICA. SIN DETERMINAR EN ESTE CASO Y PARA FINES PRACTICOS, EL PODER CALORIFICO DEL BAGAZO, PUES DE ELLO DEPENDE DE LAS CARACTERISTICAS DEL BAGAZO EN CADA INGENIO, LA ETAPA DE LA ZAFRA, HUMEDAD, CANTIDAD DE TIERRA Y SACAROSA, ETC., PODEMOS PARTIR DE FACTORES DE GENERACION, COMO SIGUE: BAGAZO FACTOR
CON
Lb.vapor/ %
52% DE
DE
Lb. EFICIENCIA
HUMEDAD GENERACION Bag.
EN
COMB.
BUENO 2.0 63 PROMEDIO 1.8 60 MALO 1.6 55 LLEGAR A UN FACTOR DE GENERACION DE 2.2 Lb.vapor/Lb. Bag., SIGNIFICA UNA MUY BUENA COMBUSTION, CON UNA EFICIENCIA CERCANA AL 65%, QUE HOY DIA SOLO LO DAN LOS HORNOS MODERNOS ACTUALES, CON UNA OPTIMA OPERACIÓN. SI ADEMAS DE ESTO SE TIENE UN INDICE DE VAPOR INFERIOR A
0.55
Ton.vapor/Ton.caña,
EL BAGAZO GENERADO ES SUFICIENTE Y NECESARIO PARA GENERAR EL VAPOR REQUERIDO EN FABRICA Y SE DISPONE DE BAGAZO RESIDUAL PARA ABSORVER LOS PORCENTAJES (DETERMINADOS COMO RAZONABLES), DE TIEMPOS PERDIDOS, PARA SEGUIR GENERANDO LA DEMANDA DE VAPOR, ESTIMADA EN APROXIMADAMENTE UN 30% DE LA NOMINAL. EN ESTE CASO, ES CUANDO A UN INGENIO BIEN BALA NCEADO TERMICAMENTE NO CONSUME COMBUSTOLEO Y LE SOBRA BAGAZO (5 – 8%). EN BASE A LO DESCRITO ANTERIORMENTE, UN INGE NIO BIEN BALANCEADO ENERGETICAMENTE, CON EL USO EFICIENTE DEL BAGAZO COMO COMBUSTIBLE PRINCIPAL Y UN BAJO PORCENTAJE DE TIEMPOS PERDIDOS EN ZAFRA, SON ENTRE OTROS LOS FACTORES MAS IMPORTANTES PARA LLEGAR A “CERO CONSUMO DE COMBUSTOLEO”. EL BAGAZO DE CAÑA A TRAVES DEL TIEMPO, EN LOS PRINCIPALES PAISES PRODUCTORES DE AZUCAR DE CAÑA, SE HAN REALIZADO ESFUERZOS PARA MEJORAR EL APROVECHAMIENTO DEL PODER CALORIFICO INFERIOR DEL BAGAZO PARA: INCREMENTAR
LA
EFICIENCIA
EN
LA
COMBUSTION
REDUCIR
EL
CONSUMO
DE
BAGAZO
EN
LA
COMBUSTION
DISPONER DE DEMANDAS
BAGAZO RESIDUAL FLUCTUANTES
PARA DE
ABSORBER VAPOR
TIEMPOS EN
PERDIDOS Y FÁBRICA.
LAS
CALDERAS.
MEJORAR
LA
EFICIENCIA
TERMICA
DE
ESTOS ESFUERZOS VAN ENCAMINADOS A REDUCIR LA HUMEDAD DEL BAGAZO A HUMEDADES OPTIMAS DE ENTRE 33 Y 35%.
EN MEXICO HUBO Y HAY SECADORES DE BAGAZO, CUYO PRINCIPIO BASICO ES EL APROVECHAMIENTO DE LOS GASES DE COMBUSTION DE LAS CALDERAS, PERO NO HAN LOGRADO LOS RESULTADOS ESPERADOS, DEBIDO, ENTRE OTRAS CAUSAS A: ALTOS VOLUMENES MAYORES
DE
GASES A
DE
COMBUSTION LOS
CON
TEMPERATURAS 244°C.
GASES DE COMBUSTION CON HUMEDAD RELATIVA MUY ALTA, DEBIDO A LOS VAPORES DE AGUA OBTENIDOS EN EL PROCESO DE COMBUSTION, POR: LA
HUMEDAD
RELATIVA
DEL
AIRE
DE
COMBUSTION
(65
–
90%)
HUMEDAD
DEL
BAGAZO
(47
–
52%)
VAPOR DE OXIGENO
AGUA
GENERADA DURANTE
POR
LA
REACCION LA
DEL
PRESENTES
EN
HIDROGENO Y COMBUSTION.
ARRASTRES
DE
TIERRA
Y
CENIZAS
EL
BAGAZO
GASES QUE COMBUSTOLEO
CONTAMINAN COMO
AL
BAGAZO SECADO, COMBUSTIBLE
CUANDO QUEMA COMPLEMENTARIO.
BAJA
CAPACIDAD
DE
SECADO
CON
GASES
DE
COMBUSTION
POCA REDUCCION DE COMBUSTION
DE HUMEDAD EN LLEGAN AL PUNTO
EL DE
BAGAZO, ROCIO,
CUANDO LOS GASES POR MAYOR TIEMPO
DE RESIDENCIA EN EL SECADOR O BIEN, POR INCREMENTO DE CAPACIDAD. LAS HUMEDADES LOGRADAS EN ESTOS CASOS HAN LLEGADO A ÓRDENES DEL 42 – 45% Y NO MENOS. ALTOS SECADO.
CONSUMOS
DE
ENERGIA
ELECTRICA
EN
EL
PROCESO
DE
BAJA
FACTIBILIDAD
ECONOMICA,
EN
EL
ANALISIS
COSTO
-BENEFICIO
1.5.DESCRIPCION DEL SECADOR DE BAGAZO DRR DESARROLLADO a. ORIGEN DE LA NECESIDAD AUNQUE LA COMBUSTION DEL BAGAZO CON HUMEDADES DE ENTRE 48 Y 52% ES FACTIBLE REALIZARLA CON BUENAS EFICIENCIAS Y FACTORES DE GENERACION, SE HA PRESENTADO LA NECESIDAD DE LOGRAR MEJORES RESULTADOS PARA OTRO TIPO DE BIENES A GENERAR POR EL INGENIO, COMO SON: MENOR
CONSUMO
DE
BAGAZO
EN
LA
COMBUSTION
APROVECHAMIENTO
MAXIMO
DE
SU
PODER
CALORIFICO
INFERIOR
COMBUSTION YA MODERNOS YA
SEA CON INSTALADOS.
OBTENER UNA LOS HORNOS
MAXIMA EFICIENCIA EN LA ACTUALES O LOS MAS
LOGRAR UN MAXIMO DE BAGAZO RESIDUAL DURANTE ZAFRA, PARA SATISFACER LA DEMANDA EN CASOS DE EMERGENCIAS POR TIMPOS PERDIDOS PROLONGADOS, O BIEN, DEMANDAS FLUCTUANTES DE VAPOR EN FÁBRICA.
IMPORTANTES VOLUMENES DE ZAFRA, PARA PRUEBAS DE COMERCIALIZACION DEL BAGAZO EN GANADO; COMO COMBUSTIBLE IMPORTANTE Y QUE HOY DIA AZUCARERA MEXICANA;
BAGAZO RESIDUAL, DESPUES DE ARRANQUE EN PROXIMA ZAFRA; COMO COMPLEMENTO ALIMENTICIO PARA OTRO INGENIOS Y EL MA S ES LA MODA EN LA INDUSTRIA LA “CO-GENERACION”
L A CO-GENERACION PARA QUE LOS GRUPOS AZUCAREROS EN MEXICO DECIDAN INVERTIR (ALGUNOS YA LO HAN HECHO) EN PROYECTOS DE CO GENERACION, ES IMPORTANTE DISPONER DE BAGAZO SUFICIENTE, NECESARIO Y DE CALIDAD PARA ESTE FIN. EL CONCEPTO DE CO- GENERACION EN LA INDUSTRIA AZUCARERA IMPLICA LA GENERACION DE ENERGIA ELECTRICA , QUE ADEMAS DE SATISFACER LA DEMANDA PROPIA DEL INGENIO LOGRE UNA GENERACION ADICIONAL ATRACTIVA PARA VENDERLA A LA CFE EN SUS DISTINTAS MODALID ADES, O BIEN, A GOBIERNOS ESTATALES,
MUNICIPALES
Y PARTICULARES. IMPORTENTE EN ATRACTIVAMENTE
LO ESTE
CASO
ES
QUE
LA
RELACION
BENEFICIO
-COSTO SEA POSITIVA.
ESTA RELACION POSITIVA SE PUEDE OBTENER ENTRE OTROS FACTORES, DISPONIENDO DE UN COMBUSTIBLE MÁS BARATO QUE CUALQUIER OTRO COMBUSTIBLE DE ORIGEN FOSIL, COMO ES EL CASO DE LA BIOMASA, ES
DECIR,
MADERA
TRITURADA,
BAGAZO
DE
CAFÉ,
FIBRA
DE
COCO,
ETC.
LA BIOMASA, QUE SE PUEDE OBTENER CON HUMEDADES DE ENTRE 38 Y 42% Y UN PODER CALORIFICO SIMILAR AL DEL BAGAZO DE CAÑA A ESAS HUMEDADES, NOS PRESENTA UN PROBLEMA EN EL COSTO, EL CUAL SE VE AFECTADO PRINCIPALMENTE POR EL FLETE. ACTUALMENTE EL PRECIO DE LA BIOMASA FLUCTUA ENTRE $1,700.00 Y $1,900.00 POR TONELADA PUESTA EN EL INGENIO. AUNQUE EL RENDIMIENTO QUE SE PUEDE OBTENER, COMPARADO CON EL COMBUSTOLEO ES 4 VECES MAYOR, SU COSTO REDUCE LA REACION BENEFICIO-COSTO, QUE SE BUSCA SEA LO MAS ATRACTIVA POSIBLE.
EL BAGAZO DE CAÑA ES UN PRODUCTO GENERADO EN EL INGENIO, CUYO COSTO YA ESTA APLICADO EN EL PROCESO DE FABRICACION DEL AZUCAR, ADEMAS ES UN COMBUSTIBLE DISPONIBLE EN SITIO, SIN COSTOS DE FLETE Y ADEMAS CONSIDERADO COMO EL COMBUSTIBLE PRINCIPAL EN UN INGENIO. ANTE LAS VENTAJAS QUE NOS BRINDA EL BAGAZO COMO COMBUSTIBLE IDONEO, LA PROBLEMÁTICA SE PRESENTA EN ENCONTRAR EL PROCESO QUE NOS PERMITA A MINIMO COSTO, REDUCIR SU HUMEDAD PARA EL APROVECHAMIENTO PARA
MAXIMO
DE
FIN
ES
ESTE
EQUIPO
SU
PODER
CALORIFICO
NECESARIO
DISPONER
DEL
ADECUADO
LOGRAR
HUMEDADES
OPTIMAS
(33
PARA –
35%),
LAS NOCIVAS PERO
INFERIOR.
REDUCIENDO PARTICULAS
Y
ASOCIADAS
AL
BAGAZO,
COMO
TIERRA,
EXCESO
DE
MEDULA,
ETC.,
APROVECHANDO EN MEJOR MEDIDA, LA INFRAESTRUCTURA DISPONIBLE
EN
EL
INGENIO.
ESTE EQUIPO ES EL QUE HEMOS DISEÑADO, QUE ADEMAS DE SATISFACER LAS NECESIDAES ANTES DESCRITAS, PROPORCIONAS OTRAS, QUE MAS ADELANTE SE DESCRIBEN Y QUE TIENEN MUCHO QUE VER CON SOLUCIONES ECOLOGICAS, COMO SON: INCREMENTAR EL FACTOR DE GEN ERACION DE VAPOR A VALORES DE ENTRE 3.60 Y 3.83 Lb.vapor/Lb. Bag., CON HUMEDAD DE 35% Y EXCESO DE AIRE DE 30%, COMPARADO CON EL ACTUAL DE 1.8 Y 2.0 PARA UN BAGAZO CO EL 52% DE HUMEDAD Y 50 – 65% DE EXCESO DE AIRE. REDUCCION VAPOR
DE A
CONSUMO DEL NIVELES
BAGAZO DEL
PARA
LA 45
GE
NERACION DE 50%.
INCREMENTO ÓPTIMO EN LA EFICIENCIA DE LA COMBUSTION DEL BAGAZO, EFICIENCIA TERMICA EN GENERACION DE VAPOR Y EFICIENCIA OPERATIVA DE LAS CALDERAS INSTALADAS EN EL INGENIO. REDUCCION CONFORME
IMPORTANTE A LAS
EN LAS EMISIONES DE CO₂ CONDICIONES OPERATIVAS
A LA ANTES
ATMOSFERA, DESCRITAS.
EMISION A COMBUSTION ASOCIADOS.
LA ATMOSFERA DE BAGAZO
DE CO₂ LIMPIO,
LIMPIO, SIN
COMO RESULTADO DE UNA MATERIALES CONTAMINANTES
FACTIBILIDAD DE BAGAZO, COMO
RECUPERAR EN LOS
EL AGUA, TANTO EN EL S GASES DE COMBUSTION DEL
ECADO DEL BAGAZO .
EMISION A LA ATMOSFERA, TANTO DEL AIRE DE SECADO DE BAGAZO, COMO LOS GASES DE COMBUSTION, CON TEMPERATURAS MENORES A LOS 75°C, DESPUES DE LA RECUPERACION DEL AGUA, LO QUE AYUDA A EVITAR EL CALENTAMIENTO GLOBAL Y EFECTO INVERNADERO DE LA ZONA, POR LAS EMISION DE GASES, AIRE Y VAPOR A ALTA TEMPERATURA. b. EL SECADOR DE APROVECHAMIENTO CALDERAS DE
UN
PRINCIPIO BAGAZO DESARROLLADO, DE LA ENERGIA DE
INGENIO,
PARA
SU
OPERATIVO SE BASA EN EL PRINCIPIO DEL DESPERDICIO GENERADA EN LAS
APLICACIÓN
EN
EL
PROCESO
SECADO. EL SECADO SE REALIZA CON AIRE CALIENTE (120°C – 180°C) Y ESTE OBTIENE DIRECTAMENTE DEL PRECALENTADOR DE AIRE TUBULAR DE L CALDERAS.
DE
SE AS
PORQUE DEL
PRECALENTADOR
DE
AIRE
TUBULAR
DE
LAS
CALDERAS
EXISTENTES? TRADICIONALMENTE,
LOS
FABRICANTES
DE
CALDERAS
PARA
LA
INDUSTRIA
AZUCARERA, REALIZAN SUS DISEÑO, BASICAMENTE PARA LA COMBUSTION DE BAGAZO CON UNA HUMEDAD MAXIMA DEL 52%, ADEMAS INCLUYEN A OPCION DEL CLIENTE, LA INCORPORACION DE QUEMADORES DE COMBUSTOLEO PARA UNA GENERACION APROXIMADA DEL 50% DE LA CAPACIDAD NOMINAL . ESTA OPCION CUMPLE LA ZAFRA, A FALTA DE BAGAZO DEMASIADO
CON LAS EVENTUALIDADES PRESENTADAS DURANTE PRESION Y DEMANDA DE V APOR, QUEMANDO SOLO HUMEDO O A FALTA DE ESTE.
A PARTIR DE ESTABLECIDA LA HUMEDAD, SE DISEÑA EL VENTILADOR DE TIRO FORZADO (AIRE PARA COMBUSTION), CONSIDERANDO UN EXCESO DE AIRE DE COMBUSTION DEL 50 AL 65%, MAS EL FACTOR DE DISEÑO, ETC., DE TAL FORMA QUE EL VENTILADOR INSTALADO NORMALMENTE ESTA SOBREDIMENSIONADO PARA LAS CONDICIONES OPERATIVAS NOMINALES, DE TAL FORMA QUE CUANDO UNA CALDERA BAGACERA OPERA A SU CAPACIDAD Y PRESION NOMINAL, LA COMPUERTA DE DESCARGA O SUCCION DEL VENTILADOR PERMANECE ABIERTA A UN 45 – 48%. ESTO SIGNIFICA QUE SE TIENE DISPONIBILIDAD DE AIRE PARA LA APLICACIÓN DE SECADO DE BAGAZO. EL PRECALENTADOR DE AIRE TUBULAR, SE DISEÑA PARA PRECALENTAR EL AIRE FORZADO DEL VENTILADOR DISEÑADO Y LA TEMPERATURA DE PRECALENTAMIENTO VARIA, SEGÚN LAS CONDICIONES OPERATIVAS DE LA CALDERA, DE 180°C A 210°C., TEMPERATURA DEL AIRE QUE CUBRE LAS NECESIDADES OPERATIVAS DE NUESTRO SECADOR.
ES IMPORTANTE VOLVER A MENCIONAR, QUE PARA LA COMBUSTION DEL BAGAZO CON UNA HUMEDAD DEL 52%, EL EXCESO DE AIRE REQUERIDO FLUCTUA DEL 50 AL 65%, PERO CUANDO SE DISPONE DE BAGAZO CON EL 35%
DE HUMEDAD, COMO ES EL CASO DE NUESTRO SECADOR, EL EXCESO DE AIRE REQUERIDO ES DEL 30%, ENTONCES PODEMOS AFIRMAR QUE LA CAPACIDAD DE LOS PRECALENTADORES DE AIRE ES SUFUCIENTE PARA DERIVAR AIRE CALIENTE AL SECADOR Y DISPONER DEL NECESARIO PARA LA COMBUSTION DEL BAGAZO. ESTA VENTAJA PUEDE CONSIDERARSE COMO UNA FORTALEZA DEL PROYECTO, PUES SE APROVECHA RACIONALMENTE DE LA INFRAESTRUCTURA DEL INGENIO Y ESPECIFICAMENTE DE LAS CALDERAS, CON SUS EQUIPOS PERIFERICOS. GENERAR AIRE CALIENTE POR OTROS MEDIOS, ENCARECE EL ´PROCESO DE SECADO E INCREMENTA LA EMISION DE GASES CONTAMI NANTES A LA ATMOSFERA. EN ALGUNOS INGENIOS SE TIENEN CALDERAS CON PRECALENTADORES DE AIRE QUE NO CUMPLEN CON LOS REQUERIMIENTOS PARA MANEJAR EL FUJO Y TEMPERATURA DEL AIRE PARA UNA COMBUSTION DEL BAGAZO ACEPTABLE, DEBIDO A ESTO, LA INSTALACION DE NUESTRO SECADOR DE BAGAZO, APARENTEMENTE NO ES POSIBLE Y PUDIERA REPRESENTAR UNA DEBILIDA D IMPORTANTE PARA ESTE PROYECTO, SIN
EMBARGO, TENEMOS LAS SOLUCIONES. LAS SOLUCIONES A PROBLEMAS TECNICOS QUE INVOLUCRAN A LA INGENIERIA, HABLANDO) SOLUCIONES PRACTICAS, ECONOMICAS Y RAPIDAS, PARA LOGRAR
NO SON SIEMPRE LOS MAS SOFISTICADOS Y COSTOSOS. LA INGENIERIA TAMBIEN NOS
TECNOLOGICAMENTE PERMITE LOGRAR
SOLUCIONES IMPORTANTES. EL CASO ANTES CITADO ES UN EJEMPLO , PUES PARA RESOLVER LA PROBLEMÁTICA ANTES PLANTEADA, NO SE REQUIERE NECESARIAMENTE EL RE-DISEÑO Y MONTAJE DE UN NUEVO PRECALENTADOR DE AIRE Y EL CORRESPONDIENTE VENTILADOR DE TIRO FORZADO. UNA
SOLUCION
INCREMENTAR ACTUAL A OPORTUNIDAD REPARACION
PRÁCTICA
Y
RAPIDA,
SERIA
LA SUPERFICIE DE CALEFACCION LAS CONDICIONES REQUERIDAS, PARA REALIZAR TRABAJOS DE AL
POR
EJEMPLO:
DEL PRECALENTADOR APROVECHANDO LA MANTENIMIENTO Y/O EXISTENTE.
BASADOS EL LAS LEYES DE LOS VENTILADORES, INCREMENTAR EL FLUJO DE AIRE, MANTENIENDO LA PRESION ESTATICA DEL MISMO, O CUALQUIER OTRO ARREGLO NECESARIO, SEGÚN EL CASO. APROVECHAR LA OPORTUNIDAD PARA LA REPARACION Y/O MODIFICACION OPTIMA DE LOS DUCTOS DE AIRE A PRECALENTADOR Y DE PRECALENTADOR A HORNOS Y LOS CORRESPONDIENTES DUCTOS DE AIRE CALIENTE AL SECADOR DE BAGAZO. LA IMPLEMENTACION DE UN PROYECTO QUE RESUELVE UN PROBLEMA ECOLOGICO, PUEDE EVENTUALMENTE PRESENTAR PROBLEMAS QUE MUESTRAN DEBILIDADES TECNICAS Y ECONOMICAS, COMO EL CASO ANTES MENCIONADO, PERO
TAMBIEN MEJORAR
NOS
ASPECTOS LAS VENTAJAS COMBUSTION,
PRESENTA
LA
OPORTUNIDAD LO
TECNICOS DEL TECNICAS DE UTILIZAR AIRE SOBRE TODO A
DE
NO
SOLO
SUPERARLAS, SINO EXISTENTE.
SECADOR DE BAGAZO CALIENTE EN LUGAR DE GASES DE MENOR TEMPERATURA SON:
EL AIRE CALIENTE PARA EL PROCESO DE SECADO ES SE OBTIENE DEL PRECALENTADOR DE AIRE. LOS DEBEN TENER UNA TEMPERATURA SUPERIOR A LOS OBTIENEN DERIVANDO PARTE DE ESTOS A LA SALIDA DE ENTRAR AL PRECALENTADOR DE AIRE, LIMITANDO TRANSFERENCIA DE CALOR
DE 120°C A180°C , QUE GASES DE COMBUSTION 245°C, LOS CUALES SE DE LA CALDERA, ANTES ASI LA CAPACIDAD DE AL AIRE.
EL AIRE DE COMBUSTION QUE SUCCIONA EL VENTILADOR DE TIRO FORZADO, TIENE UNA TEMPERATURA PROMEDIO DE 26.5°C, HUMEDAD RELATIVA PROMEDIO DEL 85% Y PRESION ATMOSFERICA. CUANDO SALE DEL PRECALENTADOR DEL AIRE AUN RANGO DE 120°C – 180°C, LA HUMEDAD RELATIVA A
ESTE
RANGO
DE
TEMPERATURA
ES
MENOR
AL
1.35%
(CONSIDERABLEMENTE BAJA), LO QUE SIGNIFICA QUE ES UN AIRE ALTAMENTE HIDROSCOPICO (ABSORBE HUMEDAD, HASTA LLEGAR AL PUNTO DE ROCIO). LOS GASES DE COMBUSTION CONTIENEN UNA CANTIDAD IMPORTANTE DE VAPOR DE AGUA (HUMEDAD RELATIVA ALTA), POR LO QUE PARA LOGRAR EL EFECTO HIDROSCOPICO LA TEMPERATURA PARA SECADO DEBE SER MAYOR A LOS 245°C Y EL PUNTO DE ROCIO ESTA DENTRO DE UNA BANDA NO MAYOR LOS 20°C. ESTO SIGNIFICA QUE AL LLEGAR AL PUNTO DE ROCIO SE SATURA Y EN LUGAR DE
ABSORBER
AGUA DEL BAGAZO,
EJERCE
EL
EFECTO CONTRARIO, DEL
ES
DECIR,
LA
DEPOSITA,
LIMITANDO
EN FUNCION DE LA CAPACIDAD DEL SECADOR, ACUERDO A LAS NECESIDADES ESPECIFICAS DISEÑADO UN SECADOR TIPO, QUE PERMITIRA BAGAZO
ASI
EL
RANGO
DE
SECADO BAGAZO.
EL CUAL SE DIS EÑARIA DE DE CADA CLIENTE, HEMOS SATISFACER LA DEMANDA DE
PARA 2 CALDERAS CON UNA GENERACION DE VAPOR 49.00TON./HR.,
DE CADA
UNA,
ES
DECIR,
98
TON.
/
HR.
EN
TOTAL.
EL FUJO DE AIRE PARA EL SECADO, TIENE UNA RESIDENCIA EN EL SECADOR DE FRACCIONES DE SEGUNDO, LO QUE PERMITE ABSORBER EN FORMA CONTINUA Y CONSTANTE LA HUMEDAD DEL BAGAZO Y SE DESALOJA POR LA PARTE INFERIOR DE TODA LA SUPERFICIE DE SECADO, PERMITIENDO ASI NO LLEGAR NUNCA A LA SATURACION DEL AIRE Y EL PUNTO DE ROCIO. EN EL CASO DE GASES DE COMBUSTION, SU RESIDENCIA EN EL SECADOR ES LA MISMA QUE LA DEL BAGAZO EN EL SECADOR, CON EL RIESGO DE LLEGAR AL PUNTO DE ROCIO DURANTE ESTE TRAYECTO, POR LA ALTA HUMEDAD RELATIVA DE LOS GASES A LA SALIDA DE LA CALDERA, MAS LA HUMEDAD QUE ABSORBE DEL BAGAZO.
EL DISEÑO BASICAS: -
TIPO
DEL
SECADOR
ES
DE
CAPACIDAD :
LAS
SIGUIENETES
CARACTERISTICAS
DE 30.00
MANEJO
-
33.00
TON./HR.
HUMEDAD
DEL
BAGAZO
DE
ALIMENTACION
:
52%
PROMEDIO
HUMEDAD
DEL
BAGAZO
A
LA
:
SALIDA 35%
FACTOR
DE
GENERACION
:
DE
3.80
VAPOR Lb.vapor/Lb.bag.
FLUJO
DE
:
AIRE 35,000
CALIENTE APCM
TEMPERATURA :
DEL 120°C
AIRE –
180°C
AREA :
DE 45.00
SECADO M²
LONGITUD
DEL
:
SECADOR
22.5
M.
DE
SECADO
-
5
ETAPAS :3 ESPESOR
DE
LA
CAMA
:
0.08
–
DE
BAGAZO
3.60
–
DE
BAGAZO
0.10
M.
VOLUMEN :
EN
EL
AREA
4.50
M³
PESO
ESPECIFICO
ESTIMADO
DEL
BAGAZO:
182
KG./M³;
52%
HUM.
PESO
INSTANTANEO
DEL
BAG.
EN
SECADOR:
525
-
590
KG.
VELOCIDAD
DEL
SECADOR
VENTILADOR :
DE 22.50
TIRO –
17.00
FORZADO M./MIN.
:
35,000
APCM
PRESION
ESTATICA
:
12.5”
C.A.
TEMPERATURA
AIRE
:
MAX.
180°C
FLUJO MOTOR
3F,
220/440
:100 VENTILADOR :
V H.P.
DE
TIRO
46,500
INDUCIDO
APCM
PRESION :
ESTATICA 13.5”
C.A.
TEMPERATURA :
AIRE MAX.
160°C
FLUJO MOTOR
3F,
220/440
:
V
125
SEPARADOR
H.P. DE
:
TIPO
SOLIDOS MULTICICLON
80%
EFIC.
INSTRUMENTACION SENSOR :
DE 12,
TEMPERATURA
RANGO
50
–
200°C
SENSOR :
DE
H.R.
12,
P/RANGO
DEL
AIRE
TEMP.
200°C
SENSOR FLUJO
DE Y
PRESION VEL
EST., AIRE
DEL
: SE ANEXAN DESCRIPCION 1.-
12 DIBUJOS ESQUEMATICO DE LA
DEL
ARREGLO DEL OPERACIÓN
SECADOR DEL
DE
BAGAZO SECADOR BAGAZO
EL SE
BAGAZO ALIMENTA
AL
SECADOR
POR
MEDIO
DE
ALIMENTADORES
HELICOIDALES, O DEL TIPO DEL CONDUCTOR DE BAGAZO, DE TAL FORMA QUE LA DESCARGA DE ESTE, SEA REPARTIDA A LO ANCHO DE LA BANDA DE LA PRIMER ETAPA (3 ETAPAS) DEL SECADOR. AL DESCARGAR EL BAGAZO SE TIENE INSTALADA UNA GUIA A LO ANCHO DE LA BANDA PARA FORMAR UNA CAMA DE BAGAZO CON UN ESPESOR CONSTANTE DE 0.08 A0.10 M. DE ESPESOR QUE SE MANTENDRA A TODO LO LARGO DEL RECORRIDO DEL BAGAZO EN LA BANDA DEL SECADOR, EN LAS 3 ETAPAS. LA RESIDENCIA DEL BAGAZO EN EL SECADOR DE 22.5 M. DE LONGITUD SERA DE 60 A 75 SEGUNDOS, EN FUNCION DE LA VELOCIDAD DE LA BANDA , QUE CUENTA CON VARIADORES DE VELOCIDAD, CONTROLABLES EN UN SISTEMA AUTOMATIZADO . EL BAGAZO SECADO SALDRA DE LA ÚLTIMA ETAPA DEL SECADOR (TERCERA), CON LAS SIGUIENTES CARACTERISTICAS, COMPARADAS CON EL BAGAZO CON 52% DE HUMEDAD, CON QUE SALE DEL ULTIMO MOLINO: HUMEDAD
MAXIMA
:
35%
52% CANTIDAD
DE
:
BAGAZO
DISPONIBLE
26.00
TON./HR.
30.00
TON./HR.
FACTOR : 1.8 -
DE
GENERACION 3.80
DE
VAPOR Lb.vapor/Lb.bag.
CAPACIDAD
DE
GENERACION
DE
VAPOR:
98.80
54
TON./HR. TON./HR.
BAGAZO
REQUERIDO
PARA
GENERAR
98.80
55.00
TON./HR. TON./HR.
BAGAZO
SOBRANTE
CON
52%
DE
25.OO 45.45%
HUMEDAD TON./HR.
CON ESTE PORCENTAJE DE BAGAZO SOBRANTE, ES POSIBLE ABSORBER LOS TIEMPOS PERDIDOS EN ZAFRA, DENTRO DE LOS LIMITES ESTABLECIDOS COMO RAZONABLES (15%), ASI COMO, FLUCTUACIONES HACIA ARRIBA EN LA DEMANDA DE VAPOR EN FABRICA Y TODAVIA SOBRA BAGAZO PARA OTROS USOS O PROYECTOS PRODUCTIVOS. AIRE DE SECADO EL AIRE PARA EL SECADO DE BAGAZO, OBTENIDO DEL PRECALENTADOR DE AIRE DE UNA O DOS CALDERAS, SEGÚN LA CAPACIDAD DE SECADO, VA A UN VENTILADOR DE TIRO FORZADO, PARA QUE LA DESCARGA DE ESTE AIRE, SE DISTRIBUYA EQUITATIVAMENTE EN TODA LA SUPERFICIE DE SECADO, EN LAS 3 ETAPAS . EL PROCESO DE SECADO CONSISTE EN INCIDIR EL AIRE SOBRE TODA LA SUPERFICIE DEL SECADOR Y QUE PENETRE EN LA CAMA DE BAGAZO EN UN ESPESOR DE 0.08 A 0.10 M. EL AIRE CALIENTA, ABSORBE HUMEDAD DEL BAGAZO SIN LL EGAR AL PUNTO DE SATURACION DE ROCIO Y SALE POR LA PARTE INFERIOR DE LA BANDA MEDIANTE DUCTOS DE CAPTACION Y ABSORCION, EN CADA UNA DE LAS 3 ETAPAS, MEDIANTE EL TIRO NEGATIVO DE UN VENTILADOR DE TIRO INDUCIDO. POSTERIORMENTE, EL AIRE HUMEDO Y CALIENTE PASA
A
UN
SISTEMA
DE
CAPTACION DE SOLIDOS (TIERRA MEDULA QUE CONTIENE EL BAGAZO), DEL TIPO
MULTICICLONICO, CON UNA EFICIENCIA DE APROX. 80%. FINALMENTE EL AIRE HUMEDO SALE POR UNA CHIMENEA, CON UNA TEMPERATURA INFERIOR A LOS 120°C. PARA ELIMINAR EL EFECTO NOCIVO A LA ECOLOGIA POR LA EMISION DE AIRE CON VAPOR DE AGUA A ESA TEMPERATURA (CALENTAMIENTO GLOBAL Y EFECTO INVERNADERO), HEMOS ANALIZADO Y ESTAMOS EN PROCESO DE DESARROLLO, LA RECUPERACION DEL AGUA CONTENIDA EN EL AIRE , ASI COMO LA CONTENIDA EN LOS GASES DE COMBUSTION. DESPUES DE LOGRAR UNA COMBUSTION, SOLO CON BAGAZO.
EL SECADOR TIPO DRR, QUE HEMOS DISEÑADO, PARA MANEJAR 30 TON./HR. DE BAGAZO CON EL 52% DE HUMEDAD Y REDUCIRLA AL 35%, DESPRENDE CON EL AIRE CALIENTE, DESPUES DEL SECADO, 3.50 TON./HR. DE AGUA, INCLUYENDO LA CONTENIDA DESDE ORIGEN EN EL AIRE DE LA ZONA GEOGRAFICA, QUE ES VARIABLE SEGUN LA HUMEDAD RELATIVA. ESTO SIGNIFICA UN ESTIMADO DE 84 M³ DE AGUA DESTILADA POR DIA. EL ANALISIS DEL AGUA CONTENIDA EN LOS GASES DE COMBUSTION, PARTIENDO DE UN BAGAZO CON EL 35% DE HUMEDAD, SE PUEDE DETERMINAR EN FUNCION DE LA CAPACIDAD DE GENERACION DE VAPOR DE LA CALDERA, CONSUMO DE BAG AZO, EXCESO DE AIRE DE COMBUSTION Y HUMEDAD RELATIVA DEL AIRE DE COMBUSTION A TEMPERATURA AMBIENTE Y PRESION ATMOSFERICA DE LA ZONA, PERO PODEMOS AFIRMAR QUE EL CONTENIDO POTENCIAL DE AGUA EN LOS GASES DE COMBUSTION, ES SUPERIOR EN CASI TRES VECES A LA CONTENIDA EN EL AIRE DESPUES DEL SECADO DE BAGAZO. CONTROL E INSTRUMENTACION DEL SECADOR LAS CONDICIONES OPERATIVAS DEL SECADOR SON VARIABLES, PUES DEPENDEN DE: VARIACION
EN
LA
HUMEDAD
DEL
BAGAZO
DESPUES
DEL
ULTIMO
MOLINO
CONTENIDO
DE
FIBRA
Y
MEDULA
EN
EL
BA
GAZO
DURANTE
LA
ZAFRA
CONTENIDO
DE
TIERRA
EN
EL
BAGAZO
TIEMPOS
PERDIDOS,
CON
PARO
EN
LA
MOLIENDA
DISPONIBILIDAD DE SECADO DEL
BAGAZO
RESIDUAL,
CON
HUMEDAD DIFERENTE ESTAS CONDICIONES VARIABLES
AL OBLIGAN A TENER Y
52%, UNA MEDICION, CONTRO PARAMETROS
Y
ETC. AJUSTE DE COMO:
TEMPERATURA
DEL
AIRE
DE
SECADO
FLUJO, PRESION ESTATICA Y VELOCIDAD DEL AIRE EN PUNTOS ESTRATEGICOS
DEL
CAIDAS
DE
SECADOR.
PRESION
DEL
AIRE
HUMEDADES
DEL
BAGAZO
INTERMEDIAS
EN
EL
PROCESO
DE
SECADO
VELOCIDAD
DEL
SECADOR
CONTROL
DE
ESPESOR
DE
CAMA
DE
BAGAZO
EN
BANDA
DEL
SECADOR
HUMEDADES PUNTOS
RELATIVAS
DEL
AIRE
DURANTE EL ESTRATEGICOS,
PROCESO
DE
SECADO,
EN ETC.
PARA UNA OPERACIÓN ADECUADA DEL SECADOR ESTAMOS CONSIDERANDO UN SISTEMA DE MEDICION Y CONTROL AUTOMATIZADO, QUE NOS PERM ITA EL AJUSTE DE LOS PARAMETROS OPERATIVOS EN FORMA INMEDIATA, ADEMAS DE LA OPERACIÓN MANUAL. 1.6.-FACTOR OPORTUNIDAD LA INVESTIGACION Y DESARROLLO DE ESTE PROYECTO “SECADOR DE BAGAZO” , NOS HA LLEVADO MAS DE 10 AÑOS Y COMO RESULTADO DE LA INVESTIGACION DE OTROS PROCESOS EN EL MUNDO, VIA INTERNET Y OTRO RECURSOS DOCUMENTALES, PARA ESTE FIN, ES COMO HEMOS LOGRADO EL DISEÑO DE ESTE EQUIPO, PARA SATISFACER UNA NECESIDAD DEL MERCADO Y AL MISMO TIEMPO, LA OPORTUNIDAD DE SER LOS PRIMEROS, SIN COMPETENCIA ALGUNA, QUE IGUALE O MEJORE EL PROCESO. LOS REGISTRO HISTORICOS EN EL DISEÑO Y PUESTA EN OPERACIÓN DE SECADORES DE BAGAZO, NOS MUESTRA UN PRINCIPIO OPERATIVO BASICO Y COMUN, QUE ES LA UTILIZACION DE LOS GASES DE COMBUSTION COMO MEDIO SECANTE Y ESTOS NO HAN LOGRADO LOS RESULTADOS OPTIMOS DE SECADO SIN
CONTAMINACION.
2.ESTUDIO DE MERCADO 2.1.DEMANDA – OFERTA AUNQUE LA OFERTA DE UN MEJOR COMBUSTIBLE, EN LA INDUSTRIA AZUCARERA MUNDIAL Y EN PARTICULAR, EN MEXICO NO HA CUMPLIDO CON LAS ESPECTATIVAS QUE LA DEMANDA HA REQUERIDO, PUES LA INDUSTRIA NECESITA ELIMINAR EL USO DE COMBUSTIBLES DE ORIGEN FOSIL Y APROVECHAR AL MAXIMO LAS VENTAJAS QUE REPRESENTA CONTAR EN SITIO CON UN COMBUSTIBLE QUE ELLOS MISMOS GENERAN Y CUYO COSTO YA ESTA ASIGNADO AL PROCESO DE PRODUCCIO N DE AZUCAR, O BIEN DISPONER DE BIOMASA COMO COMBUSTIBLE COMPLEMENTARIO DE LAS CARACTERISTICAS FISICAS REQUERIDAS, PERO A MUCHO MENOR COSTO , QUE EL ACTUAL. EL EQUIPO QUE SE PROPONE CUMPLE AMPLIAMENTE CON LAS ESPECTATIVAS QUE EL MERCADO DEMANDA, DE TAL FORMA QUE LA OFERTA SE GENERALIZARA EN EL MOMENTO QUE SE DEMUESTRE SUS BONDADES, UNA VEZ INSTALADO , EN EL PRIMER INGENIO AZUCARERO EN MEXICO. SI BIEN EL EQUIPO TIPO, DISEÑADO, ES PARA UNA CAPACIDAD DEFINIDA, LAS CONDICIONES OPERATIVAS DEL MISMO PODRAN AJUSTARSE A LAS CARACTERISTICAS PROPIAS DEL BAGAZO EN CUESTION, ASI COMO, A LAS CAPACIDADES OPTIMAS QUE REQUIERA EL CLIENTE. DADO QUE EN MEXICO, LOS INGENIOS AZUCAREROS, INDEPENDIENTEMENTE DE SU CAPACIDAD DE MOLIENDA, TIENEN INSTALADAS EN PROMEDIO DE 4 A 6 CALDERAS
PARA SATISFACER SECADORES
LA
DEMANDA
DE
VAPOR, DE
LA
INSTALACION
O A
DE
UNO BAGAZO MAS
LA
CAPACIDAD
TIPO,
PUEDE
REALIZARSE
EN
AREAS
ESTRATEGICAS, QUE EL INGENIO Y/O NOSOTROS DEFINIERAMOS PARA UNA OPTIMA OPERACIÓN Y DISPONIBILIDAD DE BAGAZO A Q UEMAR.
EL SECADOR DE BAGAZO PROPUESTO, DADAS SUS CARACTERISTICAS OPERATIVAS Y BONDADES ECOLOGICAS QUE REPRESENTA, YA ES EN SI UNA OFERTA IMPORTANTE PARA EL MERCADO DE LA INDUSTR A AZUCARERA EN MEXICO Y A MEDIANO PLAZO EN OTROS PAISES PRODUCTORES DE AZUCAR DE CAÑA. 2.2.DEMANDA POTENCIAL LA DEMANDA POTENCIAL DE ESTE EQUIPO SE LOCALIZA PRACTICAMENTE EN LOS INGENIO AZUCAREROS DISTRIBUIDOS GEOGRAFICAMENTE EN MEXICO CUANTOS SI TOMAMOS COMO CLIENTES POTENCIALES SOLO A 50 INGENOS DE LOS 57 EXISTENTES Y EN PROMEDIO 4 CALDERAS INSTALADAS POR INGENIO (CANTIDAD CONSERVADORA), PODEMOS CONSIDERAR LA INSTALACION DE UN SECADOR DE BAGAZO CON UNA CAPACIDAD DE MANEJO DE BAGAZO PROMEDIO DE 30.00 TON ./HR., POR CADA DOS CALDERAS. AUNQUE NO TODAS LAS CALDERAS TIENE LAS MISMAS CAPACIDADES, SE DEBERA HACER LAS COMBINACIONES CORRESPONDIENTES A FIN DE EQUILIBRAR LOS REQUISITOS DE DEMANDA DE BAGAZO A SECAR. AHORA BIEN, DE LO ANTES DESCRITO, SE PUEDE CONSIDERAR UN POTENCIAL DE VENTA DE APROXIMADAMENTE 100 SECADORES PARA UN UNIVERSO ESTIMADO DE 200 CALDERAS INSTALADAS Y DE DIFERNTES CAPACIDADES. EN INGENIOS QUE CO-GENERAN HOY DIA, EL MAYOR PORCENTAJE DE CALDERAS “MODERNAS O DE RELATIVA RECIENTE INSTALACION), TIENEN UNA CAPACIDAD IGUAL O MAYOR A
LAS
46
TON./HR., SIN CONTAR CON LAS GRANDES UNIDADES INSTALADAS RECIENTEMENTE QUE LLEGAN A SUPERAR LAS 150 TON./HR. DE GENERACION DE VAPOR A ALTA PRESION, CUYA APLICACIÓN PRINCIPAL ES LA CO-GENERACION.
ES EN ESTOS INGENIOS Y EN ESTAS CALDERAS, DONDE EL POTENCIAL DE VENTA PUEDE SER IMPORTANTE. EN INGENIOS QUE YA NO QUEMAN COMBUSTOLEO, PERO NO SOBRA BAGAZO, O EL SOBRANTE NO ES REPRESENTATIVO. ESTOS INGENIOS YA HAN LOGRADO UN BALANCE ENERGETICO EN SU PROCESO DE PRODUCCION DE AZUCAR, REDUCIENDO EL INDICE DE CONSUMO DE VAPOR, SOLO QUEMAN BAGAZO PERO NO LES SOBRA O LES SOBRA MUY POCO DURANTE Y AL FINAL DE ZAFRA. NUESTRO SECADOR DE BAGAZO PUEDE AYUDAR A MEJORAR : LA
EFICIENCIA
EN
LA
COMBUSTION
DEL
BAGAZO
EFICIENCIA
TERMICA
EN
LA
GENERACION
DE
VAPOR
EFICIENCIA
EN
CALDERAS
APROVECHAMIENTO PARA LA
OPTIMO DE LOS INSTALACION
HORNOS INSTALADOS O LA DE OTROS MAS
MOTIVACION EFICIENTES
IMPORTANTE OPCIONES
SOBRANTE DE
DE
BAGAZO, QUE INVERSION
PERMITE O
PENSAR EN NUEVAS COMERCIALIZACION.
EN INGENIOS QUE YA NO QUEMAN COMBUSTOLEO, Y EL BAGAZO SOBRANTE ES IMPORTANTE Y YA LO APLICAN EN LA CO-GENERACION. SON INGENIOS QUE YA HAN LOGRADO UN
OPTIMO
BALANCE
ENERGETICO,
LOS
TIEMPOS PERDIDOS SON MINIMOS Y EL INDICE DE CONSUMO DE VAPOR TAMBIEN ES OPTIMO, DE TAL FORMA QUE A PESAR DE QUEMAR EL BAGAZO CON 52% DE HUMEDAD, LO HACEN EFICIENTEMENTE , LO QUE LES PERMITE LOGRAR UN SOBRANTE DE BAGAZO PARA CO-GENERAR.
NUESTRO
SECADOR
DE
BAGAZO
PUEDE
INCREMENTAR EL SOBRANTE DE BAGAZO HASTA LOGRAR UNA CO-GENERACION DURANTE 4 O TERMINADA LA ZAFRA, SITUACION QUE NO
AYUDAR
A:
UN 45% Y ASI PODER 5 MESES DESPUES DE SE LOGRA HOY DIA.
INGRESOS TAN O COMERCIALIZACION
MAS
ATRACTIVOS DE
QUE
LOS QUE SOLO
REPRESENTA LA AZUCAR.
CUMPLIR CON LAS NORMAS ESTABLECIDAS PARA LA PRESERVACION ECOLOGICA, CON LA REDUCCION DE EMISIONES CONTAMINANTES A LA ATMOSFERA, COMO: CO₂, VAPOR DE AGUA, SOLIDOS EN SUSPENSION,GASES DE COMBUSTION A ELEVADAS TEMPERATURAS, ETC. ACCESO A BONOS DE CARBON, ESTABLECIDO EN EL PROTOCOLO DE KYOTO, MEDIANTE LA COMPROBACION Y EJECUCION DE PROYECTOS SUSTENTABLES, TENDIENTES PRESERVAR EL RESPETO A LA ECOLOGIA. INGENIOS PARA
QUE
EL
BAGAZO
QUE
GENERAN
NO
ES
SUFICIENTE LAS
DEMANDAS DE VAPOR Y EL CONSUMO DE COMBUSTOLEO ES DE 4 A 15 O MAS LITROS/ TON. DE CAÑA MOLIDA. SON INGENIOS QUE EVENTUALMENTE ENFRENTAN SERIOS PROBLEMAS EN SU OPERACIÓN Y QUE SON LOS QUE DEMANDAN SOLUCIONES PRACTICAS
E
INMEDIATAS PARA REDUCIR Y/O ELIMINAR EL CONSUMO DE COMBUSTOLEO, PUES SU COSTO NO PERMITE CONTAR CON RECURSOS PARA MEJORAR SU FUTURA OPERACIÓN. ESTE TIPO DE INGENIOS SON LOS MÁS INDICADOS COMO CLIENTES POTENCIALES,
PARA OBTENER RESULTADOS LA PRIMERA ZAFRA, UNA
INMEDIATOS E INVERSIONES AMO RTIZABLES DESDE VEZ INSTALADO (S) LOS SECADORES ADECUADOS.
LOS
RESULTADOS
INMEDIATOS
QUE
SE
PUEDEN
OBTENER
EN
ESTE
CASO
SON:
LOGRAR QUE EL BAGAZO GENERADO Y SECADO AL 35% DE HUMEDAD ALCANCE PARA CUMPLIR CON EL VAPOR DEMANDADO EN FABRICA Y SEGÚN EL GRADO DE PROBLEMÁTICA, TAL VEZ, LOGRAR UN BAGAZO SOBRANTE. AMORTIZAR LA MISMA ZAFRA
INVERSION SIGUIENTE
DEL, Y
O LOS SECADORES EVENTUALMENTE UN
INSTALADOS, EN LA AHORRO ADICIONAL.
DISPONER PARA LA SIGUIENTE ZAFRA, LLEVAR A CABO LAS INVERSIONES NECESARIAS EN FABRICA Y CALDERAS, IMPORTANTE.
DE RECURSOS SUFICIENTES PARA NECESARIAS PARA LAS MEJORAS PUES EL AHORRO LOGRADO ES
CONCIENTIZAR TANTO AL CLIENTE SATISFECHO, COMO A LOS QUE PASAN POR ESTA CRISIS Y DEMANDAN SOLUCIONES, DE QUE NUESTRO PROYECTO DE SECADO DE BAGAZO ES LA MEJOR ALTERNATIVA A SU PROBLEMA. EN RESUMEN, LA IMPLEMENTACION DE ESTE PROYECTO DE SECADO DE BAGAZO DE CAÑA DE AZUCAR, OFRECE IMPORTANTES POSIBILIDADES DE QUE UN INGENIO OBTENGA UNA IMPORTANTE CANTIDAD DE BAGAZO SOBRANTE DE SPUES DE ZAFRA. CUANTO VALE EL BAGAZO SOBRANTE? SI VOLVEMOS AL EJEMPLO 1, DE UN INGENIO QUE TIENE UNA MOLIENDA DE 500,000 TONELADAS DE CAÑA DE AZUCAR POR ZAFRA, TENEMOS LO SIGUIENTE: a) MOLIENDA DE CAÑA EN ZAFRA : b)
500,000 BAGAZO
DISPONIBLE
: c)
TON.
CON
52%
DE
HUMEDAD
220,400 VAPOR
DEMANDADO,
CON
TON. UN
INDICE
DE
0.70
: d)
350,000 CANTIDAD
DE
BAGAZO
: e)
REQ.
TON. CON
35%
DE
HUMEDAD
92,105 BAGAZO
SOBRANTE
:
CON
TON. 52%
DE
HUMEDAD
116,000
TON.
f) :
14´442,000
EQUIVALENTE g) :
SU
EN VALOR,
LITROS CONSIDERANDO
DE $10.50
COMBUSTOLEO M.N./
LITRO $151´641,000
COMO SE PUEDE OBSERVAR, EL BENEFICIO – COSTO DE ESTE PROYECTO DEL SECADOR DE BAGAZO ES IMPACTANTE, PUES ADEMAS, SI CONSIDERAMOS EL VALOR
DEL MISMO BAGAZO CON UNA HUMEDAD DEL 35%, ES CASI EL DOBLE DEL ANTES CALCULADO. ESTO NOS PERMITE PENSAR EN QUE UN INGENIO PUEDE INCREMENTAR SUSTANCIALMENTE SUS INGRESOS, CON LA MAQUILA Y/ O VENTA DE BAGAZO, COMO COMBUSTIBLE, ALIMENTO DE GANADO, MATERIA PRIMA PARA OTRO INDUSTRIAL,
ETC.,
O
BIEN,
PENSAR
SERIAMENTE
EN
PROYECTOS
DE
USO COGENERACION, QUE PERMITAN ADEMAS DE SATISFACER LA DEMANDA DE ENERGIA ELECTRICA PARA LA OPERACIÓN DEL INGENIO DURANTE LA ZAFRA, SINO UNA CO GENERACION ADICIONAL. PARA VENDER Y UNA VEZ TERMINADA LA ZAFRA PODER SEGUIR CO-GENERANDO 10 O 11 MESES DEL AÑO. 2.3.BONOS DE CARBON (PROTOCOLO DE KYOTO) LA INSTALACION DE SECADORES DE BAGAZO EN UN INGENIO, PRESENTA TAMBIEN UNA GRAN OPORTUNIDAD, MEDIANTE LA ELABORACION DE UN PROYECTO SUSTENTABLE PARA LA PROTECCION DEL MEDIO AMB IENTE Y LA DEMOSTRACION DE QUE LAS EMISIONES DE CO₂ Y
LAS
CAUSANTES
DEL
EFECTO
INVERNADERO
SE
REDUCEN CONSIDERABLEMENTE, ES POSIBLE OBTENER LOS BENEFICIOS POR CONCEPTO DE BONOS DE CARBON. UNA VEZ PROTOCOLIZADA LA SOLICITUD Y AUTORIZADA SU EJECUCION PARA GOZAR DE LOS BENEFICIOS ANTES CITADOS, LOS INGRESOS POR CONCEPTO DE BONO DE CARBON SON REALMENTE ATRACTIVOS Y CIERTOS. PARA TENER UNA IDEA DE ESTE BENEFICIO PODEMOS SEÑALAR QUE EL BENEFICIO ECONOMICO OBTENIDO FLUCTUA (SEGÚN SU COTIZACION EN LOS MERCADOS, E N LA FECHA DE ACREDITACION), ENTRE LOS €13 Y €18 (EUROS)/TON. DE CO₂ AUTORIZADA PARA ESTE EFECTO.
A CONTINUACION SE PRESENTA UNA TABLA COMPARATIVA DE EMISIONES A LA ATMOSFERA, CONSIDERANDO LA COMBUSTION DE BAGAZO CON 52% Y 35% DE HUMEDAD. EJEMPLO 2: CONSIDERANDO UNA CALDERA QUE GENERA 50 TON./HR. DE VAPOR, LAS DEMAS CONDICIONES OPERATIVAS NO SE INDICAN PARA ESTE EJEMPLO, TENEMOS LOS SIGUIENTES RESULTADOS: CONCEPTO W= W 13.16
52%, =
M= 35%,
1.60 M=
%
1.30
MENOS
CONSUMO
DE
BAGAZO
(Ton./hr.)
27.78 52.63 PESO
DE
GASES
Pg
(Ton./hr.)
150.57 77.12 48.78 C (Ton./hr.) 22.95 14.83 35.38 H₂O
O₂
(Ton./hr.) 22.25 9.61 56.81 DONDE: W: M=
EXCESO
HUMEDAD DE
DL AIRE
DE
BAGAZO COMBUSTION
2.4.IMPORTACIONES Y EXPORTACIONES AL NO EXISTIR HOY DIA EN EL MERCADO NACIONAL E INTERNACIONAL UN EQUIPO SE SECADO DE BAGAZO IGUAL, SEMEJANTE O EQUIVALENTE, NO HAY ANALISIS DE IMPORTACIONES O EXPORTACIONES, LO QUE IMPLICA UNA FORTALEZA MAS PARA LA IMPLEMENTACION DEL PROYECTO Y EQUIPO. POR OTRO LADO, LA INTEGRACION DE ESTE EQUIPO PARA SU FABRICACION Y PUESTA EN OPERACIÓN SE COMPONE DE: 82%
DEL
COSTO,
DE
MATERIALES
Y
EQUIPOS
DE
FABRICACION
NACIONAL.
18% DEL COSTO, DE EQUIPOS TRAVES DE REPRESENTANTES INSTRUMENTACION PARA
DE IMPORTACION, PERO QUE SE OBTIENEN A NACIONALES, ESPECIFICAMENTE EQUIPO DE MEDICION, CONTROL Y PRUEBAS.
2.5.ANALISIS DE PRECIOS ANTES DE PRESENTAR UN ANALISIS DE PRECIOS, QUE EN ESTE CASO LO DENOMINAREMOS COSTOS, PRESENTAMOS UN EJEMPLO TIPICO DE UN INGENIO AZUCARERO EN MEXICO, QUE NOS PERMITA DETERMINAR EL COSTO QUE REPRESENTA LA UTILIZACION DE COMBUSTOLEO
COMO COMBUSTIBLE COMPLEMENTARIO AL BAGAZO Y ASI COMPARARLO CON LAS FORTALEZAS ECONOMICAS QUE REPRESENTA LA EJECUCION DE UN PROYECTO DE SECADO DE BAGAZO. EJEMPLO 3: INGENIO “X”, S.A. DE C.V. DATOS PARA ANALISIS: 1. MOLIENDA EN ZAFRA : 2.
500,000 BAGAZO
TON.
GENERADO,
: 3.
VAPOR
CONSUMIDO,
GENERADO DE
DE
HUMEDAD TON.
UN
INDICE
DE
0.78 TON.
52% DE HUMEDAD TON.vapor/TON.bag.
319,200
DEFICIT
DE
: COMBUSTOLEO
VAPOR
REQUERIDO
EN
DE
TON. PARA
COMBUSTOLEO 11.75
UN (TIPICO)
FABRICA
ESTA
GENERACION
5´876,400 CONSUMO
Y
TON
70,800
:
:
CON
CON EL 1.50
:
7.
52%
390,000
4. VAPOR RENDIMIENTO
6.
EL
212,800
:
5.
CON
Caña
LITROS EN
ZAFRA LITROS/TON.c
8. COSTO CONSIDERANDO PUESTO AHORA
DEL UN
COMBUSTOLEO PRECIO EN
CONSUMIDO ACTUAL DE
EN
ZAFRA, $10.50/LITRO SITIO
BIEN, CON ESTOS :$ DATOS
61´702,200.00
DE PARTIDA, VAMOS A ANALIZAR EL COMPORTAMIENTO DE LA ZAFRA CON UN BAGAZO CON EL 35% DE HUMEDAD , EN BASE A UNA MOLIENDA HORARIA. 1. MOLIENDA HORARIA : 2.
200 BAGAZO
GENERADO
: 3.
EL
52%
DE
85.12 BAGAZO
: 4.
CON
TON./HR.
SECADO,
CON
TON./HR. EL
35%
75.60 VAPOR
DEMANDADO
HUMEDAD
DE
HUMEDAD TON./HR.
PARA
PROCESO
:
156
5. CAPACIDAD CON 35% RENDIMIENTO
DE
GENERACION DE DE HUMEDAD, CONSERVADOR DE
: REQUERIDO, EL
:
:
VAPOR CON BAGAZO CONSIDERANDO UN 3.5 TON.vap./TON.bag.
264.60
6. BAGAZO GENERAR
7.
TON./HR.
CON
EL
TON../HR. 35% DE VAPOR
HUMEDAD
44.57 BAGAZO
SOBRANTE,
CON 31.03
, PARA DEMANDADO TON./HR.
EL
35%
DE
HUMEDAD TON./HR.
PARA DISPONER DE 44.57 TON./HR., DIGAMOS 50 TON./HR. DE BAGAZO CON EL 35% DE HUMEDAD, SE REQUIEREEL MANEJO DE 56.30 TON./HR., DIGAMOS 60 TON./HR., CON EL 52% DE HUMEDAD. PARA ESTE FIN, SE REQUIERE UNA INSTALACION DE 2 SECADORES DE BAGAZO, CON UNA CAPACIDAD DE MANEJO DE BAGAZO DE 30 .00 TON./HR., CADA UNO, DE BAGAZO CON EL 52% DE HUMEDAD. BAJO ESTE ESQUEMA, SE TIENE UN SOBRANTE EN EL PATIO DE BAGAZO DE 25.12 TON./HORA, ES DECIR, EL 29.51% DEL BAGAZO GENERADO EN MOLIENDA, CON EL 52% DE HUMEDAD.
VALOR DEL BAGAZO SOBRANTE EN PATIO LAS 62,800 TONELADAS DE BAGAZO SOBRANTE EN PATIO, CON EL 52% DE HUMEDAD, EQUIVALE A 7´818,600 LITROS DE COMBUSTOLEO Y A UN COSTO ACTUAL PUESTO EN SITIO, DE $10,50/LITRO, EL VALOR ES DE: $ 82´095,300.00 SI ESTE BAGAZO SE SECA AL 35% DE HUMEDAD, ENTONCES DISPONEMOS DE 55,770 TONELADAS, EQUIVALENTE A 16´201,185 LITROS DE COMBUSTOLEO Y A UN COSTO ACTUAL PUESTO EN SITIO, DE $10.50/LITRO, EL VALOR LLEGA A: $170´112,440.00. COMO SE PUEDE APRECIAR, LAS BONDADES QUE REPRESENTA LA INSTALACION DE UN SISTEMA DE SECADO DE BAGAZO, SON IMPRESIONANTES. COMO CADA INGENIO PRESENTA UN CASO PARTICULAR, ES NECESARIO REALIZAR UN ANALISIS TECNICO-ECONOMICO DE VIALIDAD, QUE PERMITA LOS RESULTADOS ESPERADOS Y A OFRECER EN SU MOMENTO PRECIOS DE VENTA
EL PRECIO QUE HEMOS ESTABLECIDO COMO DE VENTA PARA UN SECADOR DE BAGAZO DE LAS CARACTERISTICAS YA DESCRITAS ES DEL ORDEN DE: $15´000,000.00, MAS EL COSTO REQUERIDO PARA REALIZAR TANTO LA INGENIERIA , COMO LAS MODIFICACIONES Y ADECUACIONES NECESARIAS PARA SU INSTALACION, EN CADA CASO PARTICULAR. EN FUNCION DE LA CAPACIDAD DE MOLIENDA DE CADA INGENIO Y SUS NECESIDADES ESPECIFICAS, SE REQUERIRA LA INSTALACION DE UNO A SEIS SECADORES DE BAGAZO, EQUILIBRANDO LA DISPONIBILIDAD DE AIRE CALIENTE PARA SECADO Y LAS CAPACIDADES DE GENERACION DE VA POR DE LA CALDERAS EXISTENTES. PARA EL CASO PARTICULAR DEL EJEMPLO ANTERIOR, SE REQUIERE LA INSTALACION DE UN SISTEMA DE SECADO DE BAGAZO, COMPUESTO POR 2 UNIDADES , CUYO COSTO AL CLIENTE SERIA DE $60¨000,000.00, MAS
EL
IMPORTE
POR
LAS
ADECUACIONES LAMINADORES
#
NECESARIAS, A
MAS
19,
COL.20
DE
QUE DEL
10%
NOVIEMBRE;
CP
NO DEL
COSTO
15300
LLEGARIA DEL
SISTEMA
DE
SECADO. AL FINAL, ESTA INVERSION QUE APARENTA SER FUERTE, SE AMORTIZA FACILMENTE ANTES DE TERMINAR LA ZAFRA EN QUE SE PONE A FUNCIONAR EL PROYECTO, PUES LOS NUMEROS ASI LO DEMUESTRAN. PARA LAS SIGUIENTES ZAFRAS, SE PUEDE PENSAR SERIAMENTE EN OTRO TIPO DE INVERSIONES, INCLUIDA LA CO-GENERACION. 2.6.COMERCIALIZACION DEL PRODUCTO POR NO SER ESTE SECADOR DE BAGAZO, UN PRODUCTO DESTINADO AL CONSUMO MASIVO, LAS ESTRATEGIAS DE COMERCIALIZACION SE CONCENTRAN EN TRES SECTORES INDUSTRIALES IMPORTANTES EN MEXICO, QUE SON: INGENIOS
AZUCAREROS
INDUSTRIA
PAPELERA
industria en general (alimentaria, cafetera, tequilera, etc.) que pretendan aprovechar eficientemente la biomasa como único combustible en la generacion de vapor para sus procesos productivos. nuestra experiencia de mas de 30 años en este tipo de industria, nos facilitaria el proceso de comercializacion, una vez que el primer sistema de secado entre en operación y se demuestren lo resultados propuestos. estos sectores industriales son muy cerrados, en el sentido de que todos se conocen, en cada sector industrial, y lo uno de ellos invierte con éxito en algun proyecto que genere beneficios tecnico –economicos sustentables y de proteccion a la ecologia, se “corre la voz” y todos se enteran a detalle de esto. Así, consideramos que la comercialización de este sistema estará mas encaminado a disponer de armas estratégicas para ofrecer al cliente la posibilidad de de un eventual financiamiento, en condiciones atractivas, además de colaborar con ellos en la obtención de los beneficios que los “bonos de carbón” ofrecen. 2.7.- competencia por ser este proyecto un desarrollo único e innovador para la industria azucarera, conforme al principio básico de operación descrito antes y que nadie de momento ha considerado, no existe competencia alguna 3.- estudio técnico. Fabricación el secador de bagazo desarrollado, no será un producto terminado en planta y embarcado a destino. Eventualmente se armara y harán pruebas de operación en vacío, en un local de espacio medio. El local requerido deberá contar con un área de aproximada de 600 m², totalmente techada y con todos los servicios de energía eléctrica a 220/440 v., agua, drenaje, piso firme nivelado y que en un inicio podrá ser alquilado ya sea en alguna zona industrial del d.f., o bien próxima al destino final del cliente (aplicable para la construcción del primer equipo). nuestra experiencia en el desarrollo de la ingeniería básica y de detalle para la fabricación y montaje en sitio de calderas bagazeras, sus equipos periféricos y hornos para quemar bagazo, nos permite concebir este proyecto bajo este mismo criterio d e fabricación. planta para l a fabricación en esta etapa de desarrollo e inicio de gestiones para la fabricación del primer equipo, no estamos pensando en contar, de momento con una planta con la maquinaria y equipo necesarios para su construcción y ensamble. basados en nuestro paquete de ingeniería de detalle constructiva, este se repartirá por separado, de acuerdo a especialidades, con nuestros proveedores tradicionales (talleres de paileria, fabricantes de equipo, distribuidores de instrumentación, matrialelectrico, etc.). la procuracion de materias primas sera coordinado por nosotros,a fin de controlar y mantener el menor costo del equipo. en funcion del reconocimiento de este sistema de secado, por parte de nuestros clientes potenciales, asi como de contar con una demanda
importante y contratos/pedidos formalizados y concretados (obtenidos los anticipos correspondientes). estaremos en condiciones de evaluar la necesidad de instalar una planta totalmente equipada para la fabricacion de los secadores. de momento se pretende en aprovechar el mercado de proveedores (talleres de paileria y maquinados especializados) disponible y tratar de obtener los mejores costos. 5.- ESTUDIO FINANCIERO 5.1.-COSTO ESTIMADO DEL SECADOR el costo directo por la fabricacion del sacador de bagazo tipo drr, que hemos diseñado es de: $8¨500,000.00., para un tiempo de entrega calculado de 16 semanas, contadas a partir de la fecha de recibido el anticipo del cliente o bien, contar con los recursos economicos disponibles para este proyecto.
ESTE COSTO DIRECTO INCLUYE: A.- MATERIALES DIRECTOS ACERO Y PLACA ESTRUCTURAL BANDA METALICA PARA LAS TRES ETAPAS DEL SECADOR, HABILITADAS CON CADENA. JUNTAS TORNILLERIA Y ACCESORIOS ACCIONAMIENTOS Y MECANISMOS DE TRACCION MOTORES ELECTRICOS VENTILADORES DUCTERIA Y SUS ESTRUCTURA DE SOPORTE AISLAMIENTOS TERMICOS MATERIAL Y EQUIPO ELECTRICO INSTRUMENTACION PARA MEDICION Y CONTROL MATERIALES DE CONSUMO
SISTEMA MULTICICLONICO PARA DEPURACION DEL AIRE A LA ATMOSFERA VARIADORES DE VELOCIDAD EQUIPO DE PRUEBAS Y ENSAYOS B.- MANO DE OBRA (FABRICACION EN TALLERES) SISTEMA DE ALIMENTACION DE BAGAZO A SECADOR ESTRUCTURA PROPIA Y ENVOLVENTES DEL SECADOR MAQUINADOS DUCTOS PARA AIRE DE ALIMENTACION Y EXTRACCION JUNTAS DE EXPANSION EN DUCTOS SOPORTE ESTRUCTURAL PARA DUCTOS SOPORTE ESTRUCTURAL PARA MOTORES, VENTILADORES, ACCIONAMIENTOS MECANICOS, ETC.
PLATAFORMAS Y BARANDALES TOLVAS DE ALIMENTACION Y DESCARGA DE BAGAZO C.- MANO DE OBRA (ENSAMBLE Y DESARMADO PARCIAL PARA TRANSPORTE) ARMADO ESTRUCTURAL DL SECADOR MONTAJE DEL SISTEMA DE BANDA, CON ACCIONAMIENTOS Y SU SOPORTERIA MONTAJE PARCIAL DE PASILLOS Y BARANDALES MONTAJE DE ENVOLVENTE DEL SECADOR ENSAMBLE DE SOPORTERIA DE MOTORES ENSAMBLE PARCIAL DE DUCTOS DE AIRE DE SECADO Y EXTRACCION ENSAMBLE DE TOLVAS
INSTALACION ELECTRICA INSTALACION DE INSTRUMENTACION ENSAMBLE GENERAL DE MECANISMOS DESARMADO PARCIAL DEL EQUIPO PARA SU EMBALAJE Y TRANSPORTE D.- PRUEBAS PRUEBAS MECANICAS, EN VACIO, DEL SECADOR PRUEBAS ELECTRICAS PRUEBAS DE INSTRUMENTACION CORRECCIONES Y AJUSTES E.- TRANSPORTE ACONDICINAMIENTO Y EMBALAJE DE LOS COMPONENTES MANIOBRAS DE CARGA A TRANSPORTE TRANSPORTE A SITIO DEL SACADOR
SEGURO DE TRANSPORTE MANIOBRA DE DESCARGA EN SITIO F.- ENSAMBLE Y MONTAJE FINAL EN SITIO ENSAMBLE Y MONTAJE FINAL DE TODOS LOS ELEMENTO DEL SECADOR EN SU UBICACIÓN DEFINITIVA INSTALACION ELECTRICA E INSTRUMENTACION PRUEBAS DE ARRANQUE EN VACIO Y DE OPERACIÓN PRUEBAS OPERATIVAS CON AIRE DE SECADO Y BAGAZO
AFINACIONES Y AJUSTES PINTURA DEL EQUIPO ENTREGA DEL EQUIPO AL CLIENTE, CON LOS RESULTADOS ACORDADOS G.- COSTOS ADICIONALES INCLUIDOS SEGUROS Y FIANZAS INDIRECTOS DESARROLLLO DE LA INGENIERIA PARA CADA CASO EN PARTICULAR SUPERVISION CENTRAL Y EN SITIO ASESORIAS TECNICAS ESPECIALIZADAS COMISIONES IMPREVISTOS, HASTA UN 5% DEL COSTO ESTIMADO. ALQUILER DE LOCAL PARA ENSAMBLE PARCIAL DEL SECADOR. 5.2.- RENTABILIDAD SOBRE LA INVERSION COMPARANDO EL PRECIO DE VENTA DEL SECADOR, CONTRA EL COSTO ESTIMADO, PODEMOS OBSERVAR UNA RENTABILIDAD BRUTA (ANTES DE IMPUESTOS), DEL 43.33%, LA CUAL, CONSIDERAMOS LO SUFICIENTEMENTE ATRACTIVA PARA UN SOLO SECADOR.
BAJO ESTAS CONDICIONES, Y CON UN VOLUMEN DE VENTAS ANUALES DE AL MENOS 10 UNIDADES, DE LA MISMA CAPACIDAD, SE PODRA DISPONER DE RECURSOS SUFICIENTES Y NECESARIOS PARA: EL DESARROLLO Y UNA MEJORA TECNICA CONSTANTE DEL SECADOR DE BAGAZO MANTENER UNA VIGENCIA MAYOR A LA ESTIMADA , EN EL MERCADO. ANALIZAR LA FACTIBILIDAD TECNICO-ECONOMICA PARA LA INSTALACION DE UN TALLER
PROPIO, DEBIDAMENTE EQUIPADO PARA LA FABRICACION NUESTROS SECADORES Y EVENTUALES EQUIPOS DE ECOLOGICOS DESARROLLADOS. ADICIONALMENTE A ESTO, SE PRETENDE DESARROLLAR EQUIPOS PERIFERICOS AL SECADOR DE BAGAZO Y CALDERAS BAGACERAS, QUE NOS PERMITAN REDUCIR SUSTANCIALMENTE LAS EMISIONES CONTAMINATES A LA ATMOSFERA, LOGRANDO ASI UNA INDUSTRIA MAS LIMPIA Y PREOCUPADA POR LA ECOLOGIA.