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Agua 101012174201-phpapp02 Agua 101012174201-phpapp02 Presentation Transcript

  • Elaborado y presentado por: Arelis Lumbí Herrera. con información del Ing. Sergio Luis.
  •  Para una planta de procesos, los servicios le son tan indispensables, como lo son para una ciudad, y en su planeación, forman una parte tan importante como el diseño de las unidades de proceso:Servicios Primarios: Agua Combustible Aire Estos Servicios Primarios son vitales para el funcionamiento de una planta.
  • Entre 1987 y 2003, la cantidad de agua utilizada por las industrias fue eldoble de la que se clasifica como agua para uso doméstico: una media de665 mil millones de metros cúbicos al año. Poco menos de un tercio de estacifra representa el consumo de Estados Unidos. En el otro extremo, unatrigésima parte representa el consumo de los 19 territorios del sudesteafricano.África Central, el sudeste africano, el sur de Asia, el norte de África y laregión asiática del Pacífico, presentan una tasa de consumo de agua parauso industrial per cápita bajo. Estas regiones están representadas pequeñasen el mapa porque el volumen total de agua usada para la industria esrelativamente bajo, ya que las industrias en estas regiones utilizancantidades de agua relativamente modestas.
  • El suministro típico de agua para una plantapodría ser clasificados de varias maneras:1. Agua de proceso.  COMO MATERIA PRIMA2. Alimentación de calderas.  COMO FORMA DE3. Enfriamiento. TRANSPORTE4. Uso sanitario.  COMO ELEMENTO DE5. Contra incendio. TRANSFERENCIA DE6. Servicios varios. CALOR  COMO CONTENEDOR DE VERTIDOS INDUSTRIALES
  • Algunos procesos usan elagua como uno de loscompuestos reaccionante ocomo solvente y para evitarla contaminación deproductos o elenvenenamiento decatalizadores, confrecuencia se necesita unagua altamente purificada.
  • Para dichos fines, el aguaablandada por el proceso cal-carbonato puede serdesmineralizada posteriormentepor intercambio iónico o porevaporación.El condensado no contaminadode vapor es otra excelentefuente de agua pura para uso enel proceso.
  • La materia prima principal de la industria de las bebidas es elagua, esta cuanta con una calidad superior al agua potable desuministro común.Olor y sabor Color Turbidez Amoniaco Olor y sabor Bario ColorCloro libre Materia Orgánica (OC) Turbidez Nitratos Amoniacocomo NO3 Nitritos Bario Plata máx. 0.05 mg/l Sulfuro Clorolibre inobjetable máx. 10 unidades de platino cobalto máx. 1.5NTU no detectable inobjetable máx. 1.0 mg/l máx. 10nodetectable de platino cobalto unidades máx. 3 mg/l máx. 1.5NTU máx. 100 no detectable mg/l no detectable máx. 1.0 mg/lmg/l máx. 0.05 no detectable no detectable.
  • El agua tratada de manera ordinaria por elproceso cal-carbonato se purificaadicionalmente por intercambio iónico opor calentamiento en caliente con fosfatopara producir agua de alimentación decalderas.Un tratamiento ulterior, necesario paraasegurar una operación satisfactoria de lascalderas y del sistema de distribución devapor, puede incluir:
  • a) Tratamiento ácido o tratamiento por agentes orgánicos tensoactivos para evitar depósitos de carbonato de calcio y de fosfato de calcio en la línea de alimentación de las calderas.b) Eliminación de sílice para prevenir las formación de incrustaciones de silicato de calcio y de magnesio: la sílice es eliminada por las sales de magnesio que se agregan durante el tratamiento cal-carbonato, en caliente.
  • c) Eliminación de aceite para evitar depósitos carbonosos y formación de espumas.d) Desaeración para eliminar gases corrosivos.Además del tratamiento inicial como aguade alimentación, el agua de calderaspuede ser separada continuamente delsistema para volverse a tratar.
  • El pH se reajustay el agua sevuelve a tratar enun ablandador porproceso caliente.El agua seretorna, entoncesa la caldera juntocon elcondensado y elagua de repuesto.
  •  En una planta de proceso,la mayor cantidad de aguaes usada por loscondensadores enfriadoscon agua y por losenfriadores. El agua es un servicioescaso y es preferiblementerecircularla a través de unatorre de enfriamiento yretornarla a los usuarios.
  •  Aún en sistemas de pasoúnico, es necesario ciertotratamiento del agua deenfriamiento para evitarprecipitación deincrustaciones, corrosión yformación de algas. Porsupuesto el grado de tratamientodebe ser mayor para sistemasde recirculación, ya que lasimpurezas se concentran amedida que ocurren pérdidas
  •  En todos los sistemas de agua de enfriamiento de calciocausa la mayor parte de las incrustaciones, aunque ensistemas de recirculación las concentraciones de sulfato decalcio y de silicatos de calcio y magnesio pueden ser tambiénlo suficientemente elevadas para producir incrustaciones. El método más barato para prevenir la formación deincrustaciones es la adición de agua de pequeñas cantidadesde agentes tensoactivos. Estos aumentan la solubilidad delas sales en el agua evitando la precipitación aún cuando lassales estén sobresaturadas.
  •  Para prevenir la corrosióndebida al oxígeno disuelto sepuede utilizar inhibidores decorrosión tales como cromatoso fosfatos tensoactivos.Generalmente, estos métodosson adecuados para sistemasde paso único de enfriamientode agua.
  •  Debe ser potable y estar libre de bacteriaspatógenas el agua tratada debe clorarse paradestruir las bacterias y después se bombea aun sistema independiente. Pruebas bacteriológicas periódicasestablecen el cloro residual que debe quedar,después de diez minutos, en el agua tratadapara asegurar la destrucción de bacterias.Después de esto por medio de una sencillaprueba se verifica todos los días el clororesidual.
  •  Los requerimientos de agua contraincendios son intermitentes y puedesuponerse que para tener suficientecapacidad de éste tipo de agua otrosservicios podrán ser interrumpidos, de sernecesario. Como recipiente, de capacidadrelativamente grande de agua contraincendio, puede usarse una pileta, pero elalmacenamiento más común para agua deemergencia es el tanque elevado.
  •  Este tipo de agua se utiliza paradiversas operaciones de lavado,tales como limpiezas de unadeterminada área de proceso. Esta debe estar libre desedimentos, pero no requiereningún tratamiento. Se debencolocar avisos que prohíban alpersonal de esta agua.
  • A) Agua a la salida del Reactor. De la descripción del proceso se sabe que a la salida del reactor hay un 50% de agua en peso, de modo que la masa del agua a la salida del reactor es la misma masa de todos los demás compuestos restantes. Masa Total de agua a la salida del reactor = 5,515.88776 ton Moles Totales de agua a la salida del reactor = 306,438.21 kmolesA) Agua producida por la reacción de neutralización. El número de moles de agua que se produjo por la reacción es igual al número de moles de M.A. que se produjeron. 2,467.83 kmoles de agua que equivalen a 44.42094 ton de agua.
  • A) Agua como solvente de la solución acuosa de NaOH al 50% en peso. La masa del agua en que viene disuelta la sal de NaOH es igual a la masa de la misma sal. Masa de agua en la sln de NaOH = 124.69008 tonB) Agua como solvente de la solución acuosa de Silicato al 30% en peso La masa y moles de agua en que viene disuelta la sal de silicato de sodio se calcula n con una regla de tres 572.537 ton sal 30% ? 70% Masa de agua en la sln de silicato de sodio = 1335.9196 ton Moles de agua en la sln de silicato de sodio = 74,217 kmoles
  • A) El porcentaje de agua que acompaña al ácido sulfónico es de un 1% en peso 846.85346 ton de ácido 99% ? 1% Masa de agua que trae el ácido = 8.5540 ton Moles de agua que trae el ácido = 472.22 kmol
  • ) El porcentaje de agua que acompaña al ácido sulfónico es de un 1% en peso 846.85346 ton de ácido 99% ? 1% Masa de agua que trae el ácido = 8.5540 ton Moles de agua que trae el ácido = 472.22 kmol
  • A) Agua de hidratación del Carbonato hepta-hidratado. La cantidad de moles y masa de agua que pasan a hidratar el carbonato es 7 moles por mol de carbonato. Moles de Carbonato = 2,290,148 kg * (1kmol/106kg) Moles de Carbonato = 21,605.17 kmol Moles de agua de hidratación(1) = Moles de Carbonato * 7 Moles de agua de hidratación(1) = 151,236.18 kmol Masa de agua de hidratación(1) = 2,722.251 tonB) Agua de hidratación del Sulfato hepta-hidratado. La cantidad de moles de agua que pasan a hidratar el sulfato es 7 moles por mol de sulfato. Moles de Sulfato = 1,717,611 kg * (1kmol/142kg) Moles de Sulfato = 12,095.85211 kmol Moles de agua de hidratación(2) = Moles de Sulfato * 7 Moles de agua de hidratación(2) = 84,670.9047 kmol Masa de agua de hidratación(2) = 1,524.07 ton
  • A) Agua que se alimenta al reactor sola. Se quiere conocer cuánta agua se debe agregar además, de la que viene en las diferentes soluciones acuosas y de la que se produce de la reacción. Esta masa de de agua que se agrega al reactor, se calcula de la siguiente forma. Moles que salen del reactor = Moles que se agregaron + Moles que se generaron – Moles que se hidrataron 306,438.21 kmoles = Moles que se agregaron + 2,467.83 kmoles – (151,236.18 + 84,670.9047) Moles que se agregaron = 539,877.47 kmoles Masa de agua que se agregó al reactor = 9,717.80 ton