FRA - Producción académica de grado - Ingeniería Química - Proyectos Finales de Carrera
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Item Producción de hidroxitirosol(2024-12-19) Forsberg, Luisina; Florio, AlbertoEl presente proyecto analiza la viabilidad técnica y económica de la producción de hidroxitirosol a partir de alperujo, que es el residuo principal de la industria olivícola. La Industria Olivícola Argentina produce ciento veinte mil toneladas de alperujo por año. Dado los grandes volúmenes que se producen la industria está buscando diferentes alternativas para la puesta en valor de este subproducto y poder reducir el impacto ambiental que genera, además de obtener cierto beneficio económico a partir de los mismos. La producción de hidroxitirosol a partir de alperujo permite aprovechar este residuo y entregar un producto con un alto valor agregado. Las aceitunas contienen una amplia variedad de compuestos fenólicos. Recientes estudios demuestran que los compuestos fenólicos son poderosos antioxidantes y generan significativos efectos nutricionales, fisiológicos y farmacéuticos en la salud humana. La recuperación de estos compuestos a partir del alperujo, como parte de su aprovechamiento, puede cambiar la visión negativa que se tiene de este residuo y reconocerlo como una fuente barata y valiosa de materia prima para la producción de compuestos bioactivos y antioxidantes naturales con un amplio espectro de actividades biológicas particularmente para las industrias alimentarias, cosmética y farmacéutica. El hidroxitirosol se comercializa ampliamente en Europa y otras partes del mundo, lo que implica su aprobación por diversos organismos gubernamentales de salud y alimentación. Esta aprobación respalda los amplios beneficios que el hidroxitirosol tiene para la salud, los cuales han sido comprobados científicamente, entre ellos tiene la actividad antioxidante más elevada del mercado. Su actividad antioxidante inhibe la oxidación de la lipoproteína de baja densidad LDL humana, uno de los pasos clave en la iniciación de la arteriosclerosis. Reduce la formación de radicales libres como el anión superóxido previniendo la aparición de procesos mutagénicos y carcinogénicos. Se trata de un producto innovador que no se sintetiza ni comercializa en Argentina, pero sus exclusivas propiedades y beneficios para salud lo hace un posible reemplazante de otros antioxidantes naturales. Es un proceso relativamente sencillo que parte de una hidrólisis ácida, luego se purifica el compuesto utilizando una columna de intercambio iónico y otra de adsorción, y luego se somete a un proceso de secado para evitar la refrigeración. Este proyecto demuestra una sólida viabilidad económica, con un retorno de la inversión proyectado en el cuarto año. Este resultado positivo se sustenta en la evaluación económica y en el hecho de que el hidroxitirosol ya se produce y comercializa a nivel internacional, tanto en su forma natural como sintética. El proyecto de producción de hidroxitirosol es una iniciativa innovadora y sustentable que transforma los residuos en un producto de alto valor. Su implementación en Argentina representa una oportunidad tanto desde el punto de vista ambiental como económico, alineándose con las tendencias mundiales.Item "Obtención de ácido láctico a partir de glicerina residual mediante el proceso hidrotérmico alcalino"(2024-12-12) Crisaldo, Sandra; Dagostino, Carolina; Florio, AlbertoEste proyecto tiene como objetivo la producción de ácido láctico al 88% p/p, utilizando como materia prima la glicerina residual generada durante la producción de biodiesel, revalorizando un subproducto nacional, mediante el proceso hidrotérmico alcalino. El ácido láctico obtenido se comercializará en forma líquida al 88% p/p, y se destinará principalmente a la industria alimentaria, donde será utilizado como aditivo. La planta tendrá una capacidad de producción de 5.300 toneladas anuales de ácido láctico, lo que permitirá cubrir el 100% de las importaciones nacionales de ácido láctico y aproximadamente el 5% de las importaciones de América Latina. El precio de venta estimado será de $3.000 USD por tonelada, lo que posiciona al proyecto como una solución competitiva en el mercado. La planta de producción estará ubicada en el Parque Industrial San Lorenzo, en la provincia de Santa Fe, un punto estratégico que facilita el acceso a materias primas y mercados de distribución, y ofrece las condiciones necesarias para el desarrollo del proyecto. La inversión inicial requerida para el establecimiento de la planta será de 37.458.467 USD, considerando capital fijo de inversión más los costos de producción. El 40% de dicha inversión se cubrirá con capital disponible de los socios, mientras que el 60% restante será financiado mediante un préstamo bancario bajo el sistema francés de amortización, el cual se devolverá en 10 cuotas, con una tasa de interés del 6% y un año de gracia para el pago de la primera cuota. Desde el punto de vista económico, el proyecto es altamente viable, con un Valor Actual Neto (VAN) a los 10 años de 4.580.953 USD y una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 10% (considerando una tasa de corte del 8%), lo que indica que el proyecto generará rendimientos significativos a lo largo de su vida útil. La inversión inicial se recuperará en 3 años, lo que demuestra la rentabilidad y la sostenibilidad económica del proyecto a largo plazo.Item Producción de óxido de litio a partir de carbonato de litio(2024-11) Hubble, Gerardo; Palermo, Nicolas; Florio, AlbertoEl proyecto consiste en la obtención de hidróxido de litio monohidrato grado batería (56,5%) a partir de carbonato de litio grado batería (99,5%) como materia prima principal. Consideramos el litio como un elemento clave en el futuro de la economía regional. A través de diferentes informes proyectamos el precio de carbonato de litio en 30 US$/kg y el hidróxido de litio en 57 US$/kg. Analizando las exportaciones argentinas de carbonato y el consumo mundial de hidróxido de litio definimos el objetivo de producción anual en 1.000 toneladas y la economía escala. Ubicamos nuestra planta de producción en la zona norte del país, más precisamente en el parque industrial de la Ciudad de Salta, provincia donde se extrae la materia prima principal. Para el proceso productivo nos basamos en la patente US 9.598.291 B2, esta nos indica un método de fabricación de hidróxido de litio, el mismo consta de aislar el ion litio de una sal, utilizando una sustancia que aporte iones fosfato (en nuestro caso el ácido fosfórico), precipitando como fosfato de litio. Luego el fosfato de litio es tratado con una base como es el hidróxido de calcio, eliminando los fosfatos en forma de precipitado de hidroxiapatita, quedando en solución el hidróxido de litio. Definimos separar mecánicamente el precipitado de la solución, para luego evaporar la solución y concentrar el hidróxido de litio. Para su posterior secado y micronizado hasta especificación. Para su posterior envasado en bultos de 25 kg. Una vez definido esto realizamos un balance de masa y energía para dimensionar las corrientes involucradas en todo el proceso. Con estas corrientes avanzamos en el diseño de equipos, habiendo elegido para diseñar un reactor, un evaporador y un condensador. Y además diseñamos un lazo de control de temperatura para el evaporador antes mencionado. Habiendo diseñado y seleccionados los equipos principales, elegimos los equipos auxiliares complementando los anteriores entre ellos se destaca tanques de almacenamiento de agua, compresores, bombas y sistema de extracción y purificación de aire. En la unidad correspondiente a layout diseñamos la distribución de los espacios en el predio, resultando en: un edificio para oficinas administrativas, un espacio abierto para recepción y despacho de materiales, una nave de almacenamiento de materiales, una nave para la planta productiva y dos salas para servicios auxiliares. También definimos el organigrama, donde dimensionamos la dotación necesaria y los tiempos de proceso con un diagrama de Gantt. Definimos una política de gestión con el objetivo de certificar normas ISO 9001, ISO 14001 y ISO 45001 con el objetivo de mejorar como organización siguiendo esta política también realizamos una evaluación de impacto ambiental para mitigar efectos negativos. Dimensionamos los sistemas para combatir incendios como así un plan de evacuación para todo el predio. Además, de seleccionar los elementos de protección personal. Por ultimo realizamos una evaluación económica donde analizamos la factibilidad económica del proyecto teniendo en cuenta los costos de colocación de la planta, de operación y un balance financiero global teniendo en cuenta los principales indicadores económicos.Item Energía eléctrica a partir de RSU(2024-10-03) Nanni, Julieta; Puzzo, Melisa; Florio, AlbertoEl proyecto propone una solución a la problemática actual de gestión de RSU. El objetivo principal es la eliminación de formas inadecuadas de disposición de residuos tales como rellenos sanitarios o basurales a cielo abierto que generan diversos efectos negativos tales como contaminación visual, del suelo, malos olores, emisiones gaseosas, entre otros. La alternativa a la realidad actual que expone el proyecto es una planta termovalorizadora de residuos ubicada en la ciudad de Pompeya en donde se incinerarán 130 toneladas por día de residuos sólidos urbanos. Estos residuos son parte del total recolectado en la ciudad de Buenos Aires y que son, en primera instancia, procesados (según su tipo) en las cinco plantas de reciclaje del Centro de Reciclaje de la Ciudad. A este centro ingresan 1800 tn/día de las cuales es posible reciclar 800 tn/día, la planta dispondrá una porción de estas 1000 toneladas por día que no es posible reciclar y hoy en día están siendo destinadas a disposición final. Con esta cantidad de materia prima se generarán 532 GWh de energía eléctrica al año que será vendida a un precio estimado de 124 dólares por MWh. Nuestro cliente será CAMMESA (el administrador del mercado mayorista de energía en Argentina). El proceso consiste en una fosa de almacenamiento de residuos, un horno y un ciclo tipo Rankine regenerativo en el que se transforma la energía cinética de una serie de turbinas en energía eléctrica que será inyectada a la red eléctrica. En el diseño de cada uno de los equipos se buscó la preservación del medio ambiente logrando generar la menor cantidad posible de emisiones gaseosas, efluentes líquidos y residuos sólidos. La planta contará con una sólida política ambiental y buscará la concientización social sobre este tópico. Sí bien el análisis económico preliminar no fue favorable, no se desestima el potencial del proyecto ya que supone un valor agregado para el medio ambiente y la sociedad. Además valdría la pena evaluar la propuesta a nivel gubernamental ya que el apoyo de este ente es clave para la implementación del proyecto y su viabilidad.Item Obtención de carbón activado a partir de cáscara de mani(2024-05-03) Kiczka, Victoria; Scarparo, Analía; Verón , Matías Ezequiel; Zanlungo, Ezequiel Alejo; Florio, AlbertoEn el presente proyecto se evalúa la viabilidad de establecer una planta productiva de carbón activado utilizando cáscara de maní, un abundante desecho agroindustrial en Argentina, principal exportador mundial de maní. Para evaluar la prefactibilidad del proyecto, se realiza un estudio de mercado, enfocado en satisfacer la demanda local de carbón activado. Argentina importa el 100% de su carbón activado y este proyecto propone cubrir el 20 a 25% de esas importaciones, compitiendo con los principales proveedores extranjeros; China y México. La cáscara de maní se ha identificado como una materia prima accesible, abundante y de bajo costo, lo que asegura la continuidad del suministro para la planta. La producción de maní se concentra en la provincia de Córdoba y a partir de un análisis cualitativo de las diferentes localidades estratégicas de la región, se decide localizar la planta en la localidad de Río Cuarto. Otro de los aspectos fundamentales de este proyecto es la determinación del método de obtención. Luego de un exhaustivo relevamiento de trabajos de investigación, patentes y libros, se elige la vía “química”, que consiste en la impregnación de la cáscara con ácido fosfórico y posterior pirólisis ya que resulta el proceso más adecuado para una materia de origen lignocelulósico, cómo es el caso de la cáscara de maní. Adicionalmente, como resultado se obtiene un carbón activado en polvo que cumple con los requerimientos de diversos sectores industriales, incluyendo el tratamiento de agua y procesamiento de alimentos. Se hace foco en la utilización eficiente del ácido fosfórico como materia prima. Su recuperación y recirculación reducen significativamente la cantidad requerida y disminuyen el costo asociado. Esto se logra a partir de un evaporador, cuyo diseño se encuentra contemplado en este trabajo. Adicionalmente, se diseñan otros equipos cruciales y se dimensionan tanto los tanques como otros equipos relevantes. Se puede observar la selección de los equipos auxiliares y complementarios. El proyecto contempla el tratamiento de efluentes y desechos sólidos para garantizar un impacto ambiental mínimo, cumpliendo con las regulaciones locales. Se destaca el tratamiento y reciclo de las aguas de proceso, reduciendo el impacto en los recursos hídricos locales. Con un Valor Actual Neto (VAN) de USD 4.521.412 y una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 22,6%, el proyecto presenta un atractivo retorno financiero. La inversión inicial estimada es de USD 4.352.934,30, asegurando una viabilidad económica a largo plazo. Este estudio teórico de prefactibilidad representa una propuesta viable y rentable. Además, significa un aporte a la industria nacional ya que se sustituye una importación y se revaloriza un desecho agroindustrial.Item Producción de poliacriamida parcialmente hidrolizada a partir de acrilamida.(2024-08-01) Gutierrez, Daniela; Iraizoz Hiertz, Lautaro; Sambiase, Ignacio; Florio, AlbertoEl proyecto de puesta en marcha de una planta de producción de Poliacrilamida Parcialmente Hidrolizada (PHPA) en Argentina se enmarca dentro de la estrategia de industrialización por sustitución de importaciones, una política que busca fortalecer la industria nacional y reducir la dependencia de productos importados. La PHPA es un polímero de amplio uso en la industria petrolera, especialmente en procesos de recuperación mejorada de petróleo (EOR, por sus siglas en inglés), donde su capacidad para aumentar la viscosidad del agua y mejorar la eficiencia de la extracción es crucial. Actualmente, Argentina depende en gran medida de la importación de PHPA, lo que genera vulnerabilidad frente a fluctuaciones de precios internacionales y disponibilidad de suministro. Este proyecto busca revertir esta situación mediante la construcción de una planta de producción local, que no solo cubrirá la demanda interna, sino que también tiene el potencial de exportar a mercados regionales. La planta se ubicará estratégicamente cerca de un puerto, lo que facilitará la importación de la materia prima necesaria para la producción. Aunque la materia prima será importada, el proceso de industrialización se realizará en el país, lo que permitirá generar valor agregado localmente, promover la transferencia de tecnología y generar empleo especializado. La proximidad al puerto también reducirá los costos logísticos, mejorando la competitividad de la planta. La elección de Argentina como ubicación para esta planta se justifica por varios factores clave. Primero, el país posee una industria petrolera significativa que demanda grandes cantidades de PHPA para sus operaciones de EOR, lo que garantiza un mercado interno sólido. Segundo, Argentina cuenta con una infraestructura adecuada y una fuerza laboral capacitada para operar plantas industriales de esta naturaleza. Además, la implementación de este proyecto se alinea con las políticas gubernamentales actuales que buscan impulsar la producción local y reducir la dependencia de productos importados. El proyecto también incluye un componente de sostenibilidad, ya que se adoptarán tecnologías y procesos de producción que minimicen el impacto ambiental. La planta operará bajo estándares internacionales de calidad y seguridad, asegurando la eficiencia del proceso y la protección del medio ambiente. En conclusión, la puesta en marcha de esta planta de PHPA en Argentina representa una oportunidad estratégica para el país, al alinearse con los objetivos de industrialización por sustitución de importaciones, reducir la dependencia de insumos críticos importados, y fomentar el desarrollo industrial y tecnológico a nivel nacional. Este proyecto no solo atenderá las necesidades del mercado local, sino que también posicionará a Argentina como un proveedor regional de PHPA, contribuyendo al crecimiento económico y la generación de empleo.Item Producción de ácido cítrico a partir de melaza de caña de azúcar(2022-12-21) Fernández, Florencia; Mascaró, Glenda; Mayer, Florencia; Florido, AlbertoEl presente proyecto de pre factibilidad tiene por objetivo producir ácido cítrico a partir de melaza de caña de azúcar. Como materia prima, se emplea principalmente un residuo del azúcar, obtenido de los Ingenios Azucareros del país: la melaza de caña. Se calcula que por cada cien toneladas de azúcar, se obtienen dieciséis toneladas de melaza. Una pequeña parte de este desecho se usa como endulzante de ciertos alimentos y/o como materia prima para la obtención de biodiesel, aunque ninguna de estas aplicaciones representa una competencia en cuanto a la obtención de la melaza. Se propone producir ácido cítrico ya que es un producto altamente aplicado en diversos rubros: alimenticio, farmacéutico, textil, cosmético, agroindustrial, microbiológico, etc. Y fundamentalmente no se produce en el país. Cada año, se importan más de doce mil toneladas, de las cuales más de la mitad está destinada a la industria alimenticia y cerca de un 15% a la industria farmacéutica. Mediante este trabajo, se presentan las dimensiones y el diseño completo de una planta instalada en el Parque Industrial Tucumán, ubicado en la capital de esa provincia, capaz de sustituir el 44,6 % de las importaciones para los dos rubros mencionados anteriormente. De esta manera, se producirían trescientas cincuenta toneladas mensuales de ácido cítrico, con un precio por tonelada de ocho mil dólares para grado alimenticio y once mil el farmacéutico. El balance económico arroja resultados favorables para este proyecto de pre factibilidad, que invita a realizar un análisis más profundo para una correcta implementación a futuro. Con una inversión inicial de US$ 38.621.235, un VAN pago a diez años de US$ 2.935.493 y un TIR, también a diez años, del 48 %, se estima que en menos de tres años es posible recuperar la inversión inicial y el proyecto resulta factible económicamente.Item Producción de vitamina E a partir de salvado de Arroz(2023-06-29) Blanco, Matías Ezequiel; Florio, AlbertoEl propósito del presente trabajo es, principalmente, la creación de un proyecto de ingeniería el cual permita generar un producto útil y natural a partir de una materia prima considerada desecho o residuo de otra industria o bien, un subproducto de otro proceso. De esta manera, se lograría sustituir las importaciones de este mediante su producción local, a un costo muchísimo menor que el actual. A partir de la elección de la materia prima, se realizará un estudio de mercado para determinar, en primera instancia, si su ejecución es económicamente viable. Posteriormente se analizará la ubicación de la planta industrial, el proceso que se utilizará y los sistemas de gestión a implementar. A esto, se le suma los balances de masa y energía, el diseño de equipos y evaluaciones de impacto ambiental. Se finaliza con un análisis económico y financiero que determina la viabilidad del proyecto. Este trabajo contempla el diseño de una planta industrial que, utilizando dióxido de carbono en estado supercrítico junto a otras operaciones, permite producir vitamina E, aceite desodorizado y un concentrado de ácidos grasos libres utilizando salvado de arroz como materia prima (subproducto de la industria arrocera). Si bien la vitamina E es la tercera más utilizada en la formulación de productos cosméticos, alimenticios y farmacológicos por sus diversos beneficios (principalmente su efecto antioxidante), existen pocas empresas en el mundo que la producen en su forma natural y solo una de ellas está radicada en Latinoamérica. En el mercado argentino hay actualmente más de 300 productos que contienen vitamina E en sus formulaciones y más de 80 empresas que la utilizan. El salvado de arroz empleado como materia prima se obtendrá de la molienda del arroz. Dicho cultivo se desarrolla ampliamente en la zona mesopotámica de la Argentina y es comúnmente destinado, entre otras aplicaciones, a la fabricación de alimento balanceado para aves y porcinos (usándose como aditivo dado su elevado contenido en grasas) y a su utilización como aditivo en la industria cosmética.Item Bioetanol a partir de cáscara de arroz(2023-06-29) Cabrera, Sofía de los Milagros Marilyn; Fernández Ramirez, Micaela Belén; López, María Florencia; Florido, AlbertoEn el presente trabajo se evaluará la producción de una alternativa de combustible más amigable con el medio ambiente, que ha presentado en los últimos años un alza en su demanda - el bioetanol- . Dicho combustible, se plantea producir a partir de un residuo de la producción de arroz - la cascarilla -, la cual no tiene un fin útil actualmente, provocando la incineración de miles de toneladas de este residuo por año en Argentina. Este producto se comercializará como un combustible que se mezclará con nafta para motores de combustión interna. A partir de ello, se propusieron los objetivos de producción para el 2024, los cuales son reemplazar el 4,75% de las importaciones y vender el 3% de lo que se producirá en el mercado interno, lo que representa producir anualmente 46,2 millones de litros de bioetanol. La planta productora se ubicará en el parque industrial Mercedes, en la localidad de Mercedes, provincia de Corrientes. Esta ubicación se decidió de manera estratégica ya que permitirá estar cercanos a las mayores arroceras del país, facilitando la logística de entrega de la principal materia prima para la producción de bioetanol. El proceso productivo tendrá cuatro etapas primordiales, la primera, un pre-tratamiento que permitirá tener acceso a la celulosa de la cascarilla de arroz, seguidamente, se hidroliza la celulosa obtenida para elaborar glucosa; dicho producto luego se fermenta y se obtiene finalmente, el bioetanol, el cual tiene una pureza muy baja, por lo que requerirá una etapa extra de destilación y deshidratación, para conseguir el combustible anhidro que se desea. El bioetanol tendrá un precio de venta de 0,86 USD/Lt, lo que genera, teniendo en cuenta los costos de las principales materias primas y los objetivos planteados, una ganancia bruta de 33,8 millones de dólares. Para llevar a cabo este proyecto, se solicitará un préstamo bancario de la inversión inicial necesaria - 47,7 millones de dólares -, el cual se devolverá mediante el sistema francés. El pago de las cuotas se hará de manera anual, y se tendrá una tasa de interés del 5% y un total de 10 cuotas. La viabilidad económica del proyecto se evaluó con los indicadores VAN (valor actual neto) y TIR (tasa interna de retorno), siendo los resultados positivos y asegurando la rentabilidad del mismo.Item Producción de oleuropeína a partir de la hoja de olivo(2021-06) Crespo, Emiliano; Del Puerto, Carla; Lazo, Tatiana Denisa; Florio, AlbertoLa presente evaluación de prefactibilidad técnico-económica describe la producción de Oleuropeína a partir de la hoja del árbol de olivo, siendo la hoja un residuo de la industria olivícola en la actualidad. Con este objetivo se creó OLEURO INDUSTRIAS S.R.L. en el año 2021. La Oleuropeína es un antioxidante de origen natural que no se comercializa en Argentina, pero debido a sus exclusivas propiedades y beneficios para la salud se puede considerar como un producto innovador altamente competitivo frente a los antioxidantes naturales utilizados actualmente. La planta de producción está radicada en el Parque Industrial Albardón ubicado en la provincia de San Juan. La actividad principal de la organización es la producción de Oleuropeína 90% en polvo para su comercialización en los siguientes mercados: ● Industria Alimenticia ● Industria Cosmética ● Industria Farmacéutica Contamos con un mercado donde las personas son cada vez más exigentes en lo que refiere a su cuidado estético y de salud tendiendo a consumir productos que sean de origen natural para poder evitar la utilización de sustancias sintéticas, con lo cual esto alentaría la introducción de nuestro producto en la industria argentina. La inversión inicial para una campaña de cuatro meses es de USD 5.602.348 y se financiará totalmente con la toma de un crédito bancario en dólares bajo el Sistema de Amortización Francés. El plazo de devolución del mismo será de 10 años. Siendo la tasa PRIME “Tasa de interés preferencial para operaciones en dólares de los Estados Unidos de América” de 8,25%. El primer año la planta funcionará al 50%, el segundo al 75% y al tercero funcionará en plena capacidad productiva. El precio inicial se ha estimado en 20 USD/kg y se ha calculado una producción anual de Oleuropeína de 769.40 Tn/año. Para la evolución del precio de ventas se considera un incremento anual del 2% en dólares por inflación. Los indicadores económicos que informan sobre el potencial del proyecto arrojaron los siguientes valores: ● La TIR nos indica la tasa de retorno que en este caso sería del 58% en 4 años. ● El VAN, nos indica que el proyecto de inversión nos generaría un beneficio de USD 21.611.176 Con estos resultados concluimos en que el proyecto es viable económicamente.