Determinación de la eficiencia térmica del Proceso bayer de cvg bauxilum.

Abstract

En el contexto del sector productivo, el aumento de la eficiencia térmica, es importante, porque se pueden lograr objetivos de producción, empleando una menor cantidad de energía y mejorando la productividad de la empresa. Una mayor eficiencia en el uso de los recursos energéticos, además de reducir costos de producción, contribuye a disminuir los niveles de contaminación ambiental, desde la etapa de predesilicación hasta la etapa de calcinación. En este sentido, un programa de mejoramiento de eficiencia térmica permite mitigar el impacto negativo sobre el medio ambiente y obtener beneficios económicos para la empresa. En este trabajo especial de grado se determinó la eficiencia térmica de los equipos consumidores de gas natural (calderas BL-61-1/2/3/101 y calcinadores BU-45- 1/2/101/102) y de la planta, así como la eficiencia del sistema de distribución de vapor; esto con fines de evaluar el aprovechamiento de energía y determinar los factores que estén contribuyendo negativamente en la eficiencia térmica de la planta. En un primer estudio, se realizaron balances de masa y energía en las áreas de estación de vapor y calcinación para determinar el consumo específico de gas natural en la planta (Enero 2006- Marzo 2007). Se pudo verificar la desviación del consumo específico de gas natural en los equipos de transferencia de calor (calderas y calcinadores), y en consecuencia en la planta, registrándose una desviación promedio del 11 % por encima del valor meta de consumo de gas natural en las calderas (150 m3 / t alum.), medido bajo condiciones normales (0 ºC y 1 atm). En el caso de los calcinadores, se obtuvo una desviación promedio del 6 % por encima del valor meta (75 Nm3 / t alum), y como resultado, la planta presentó una desviación del 9 % sobre el valor meta calculado (225 Nm3 /t alum). En un segundo estudio referido al consumo específico de vapor en la planta, se realizaron balances de masa y energía en cada una de las áreas consumidoras de vapor. Se determinó una desviación promedio por encima del valor meta (2,25 tvapor/t alum.) del 10 %. En base a un Análisis Causa - Raíz (ACR), se especificaron algunos factores que contribuyeron a tal desviación, siendo los más relevantes, la presencia de fugas en el circuito de vapor, básicamente en las áreas de Evaporación y Digestión; la falta de retorno de condensado a las calderas, por presencia de condensado contaminado con soda cáustica proveniente del intercambiador (E-46-131B) del área de Evaporación, la falta de operación de uno de los módulos de enfriamiento por expansión instantánea (V-39) y la falta de tratamiento del material refractario en los equipos del área de calcinación (PP-45-5, FF-45-1, PP-45-19 y CH-45-11). Actuar sobre estos factores, contribuiría al mejoramiento de la eficiencia térmica de la planta. Sin embargo, los equipos de transferencia de calor presentan eficiencias térmicas alrededor del 91 % en las calderas, 86 % en los calcinadores y del 89 % en la planta, éste último se encuentra desviado en 2 % por debajo del valor meta. No obstante, se pudiese mejorar la eficiencia térmica de los calcinadores, aplicando mantenimiento a los puntos calientes del material refractario en los equipos donde se detectó desgaste de dicho material (tuberías y hornos de lecho fluidizado) A pesar de estas desviaciones mencionadas anteriormente, La empresa CVG Bauxilum obtuvo un consumo específico promedio a partir de mayo del 2006 de (2272 ± 30) Mkcal/t alum, siendo esta eficiencia relativamente satisfactoria al ubicarse en un 23 % por encima de una de las plantas procesadora de alúmina que reporta menor consumo de energía a nivel mundial (Australia) con un consumo específico de 1840 Mkcal/t alum. Además de ubicarse en un 38 % por debajo del promedio de consumo específico de energía de algunas industrias procesadoras de alúmina a nivel internacional, siendo este promedio de 3145 Mkcal/t alum. pdfMachine Is a