PLANTA DE EVAPORACIÓN DE AGUAS RESIDUALES. INTRODUCCIÓN.
Una compañía química española que produce ácido sulfúrico, ácido nítrico y otros productos químicos nos solicitó que resolviéramos el problema ambiental serio que
tenían, debido al agua de limpieza usada para limpiar los tanques de almacenamiento de productos químicos.
Claramente esta agua no podía ser vertida en el río sin ser previamente tratada para eliminar todos los vestigios de los productos químicos peligrosos.
SOLUCIÓN
Nosotros propusimos una solución diseñada con el único objetivo de evaporar y recomprimir el vapor producido mecánicamente para reducir el consumo de energía.
La evaporación se realiza a 80°C, y el vapor obtenido es comprimido hasta alcanzar una presión aproximada equivalente a 105°C, así este vapor es usado para producir
energía de evaporación por la condensación producida en el evaporador.
Para empezar el proceso y sólo al principio de la operación, incluimos un sistema de calentamiento utilizando una resistencia eléctrica para calentar la masa inicial
de recirculación a la temperatura de evaporación.
De acuerdo a nuestra experiencia en aplicaciones similares, la planta esta diseñada para trabajar en evaporación continua en recirculación a través de un tanque
de almacenamiento. El tanque tiene un fondo decantador para acumular cristales. El producto se extrae de dicho fondo con un sistema de extracción.
HRS Spiratube puede construir sistemas para una capacidad de vapor de entre unos 200 a 25000 kg/hrs. En este caso se consideraron 350 Kg/hrs de capacidad.
CONDICIONES DE DISEÑO
Nuestro equipo fue diseñado de acuerdo a las siguientes condiciones:
- Producto : Agua de limpieza
- Capacidad de evaporación : 350 Kg/hrs.
- Temperatura de evaporación : 80ºC
- Sistema de calentamiento : Vapor recomprimido
El calor inicial para alcanzar el régimen es proporcionado por una resistencia eléctrica.
Trabajo continuo con recirculación.
Descarga continua de concentrado de cristales para ser separados del líquido que retorna.
Consumo estimado (para 350 kg/hrs):
- Electricidad : 35 Kw
- Aire comprimido : 5 lt./min. a 5 bar.
La planta consta de los siguientes elementos:
- Tanque de recirculación – con 200 litros de capacidad útil – con un cámara para separación del vapor, con bola de limpieza y compuerta de entrada.
- Bomba centrífuga para recircular de 15 m3/hrs.
- Evaporador de superficie rascada: Unicus®.
- Sistema de recompresión mecánica de vapor.
- Sistema de calentamiento inicial con resistencia eléctrica.
- Bomba de extracción de concentrado de cristales.
- Válvula de activación neumática para limpieza.
- Pre-calentador de agua de entrada usando la salida de condensadores.
- Sensores de control de nivel.
- Medidor de temperatura PT-100
- Manómetros para medir las presiones del vapor y de vacío.
TITANIUM, SANICRO 28 o HASTELLOY-C, en los tubos del intercambiador de calor, El resto del equipo, accesorios e instalaciones en acero inoxidable.
OPERACIÓN
El evaporador trabaja en régimen de recirculación. Éste es un intercambiador de calor dinámico Unicus® para evitar el ensuciamiento.
La mezcla de vapor y agua saturada con cristales de sal entra en la cámara de separación ciclónica, donde los vapores salen hacia arriba y el agua residual baja
a la tolva de decantación.
Hay una nueva entrada de líquido para recirculación en el evaporador mientras los cristales caen al fondo, donde son extraídos por una bomba.
El vapor que sale del separador ciclónico es extraído por un compresor de vapor lobular que lo comprime y lo envía a la camisa del evaporador, donde se condensa
proporcionando la energía necesaria para continuar el proceso.
REGULACIÓN Y CONTROL DEL SISTEMA
Hay un PLC en el panel electro-neumático, con una pantalla de cristal líquido y un teclado integrado para el control de las válvulas y los motores de la planta.
La regulación y las instrucciones de trabajo son introducidas a través del teclado. El estado de la planta y de los sensores es mostrado en la pantalla. El programa
de control permite realizar la injección del nuevo producto en continuo, la evaporación y la descarga de concentrado.
El programa incluye también un ciclo de limpieza de la planta.
DIAGRAMA DE FLUJO
PLANO DE PLANTA
