carbón activado automatizado
Páginas: 23 (5724 palabras)
Publicado: 29 de noviembre de 2014
AUTOMATIZACIÓN Y
CONTROL
Alumnas: LÓPEZ, GISELA LUCÍA
ROJO, JULIA MARINA
SUÁREZ, MARÍA SOLEDAD
Año: 2014
1. Introducción
El presente trabajo tiene como objeto desarrollar la automatización del horno rotativo, de la ETAPA de ACTIVACION, en el proceso de obtención de carbón activado a partir de carozos dedurazno, por el método físico.
Hemos decidido centrarnos en esta etapa del proceso porque es la operación más significativa de todo el proceso. Aquí es donde se produce la reacción entre el carbón y un agente oxidante (vapor de agua) para su activación.
Los índices que dan la capacidad de adsorción de un carbón activado está dado por: el índice de yodo, la dureza y el nivel de cenizas delcarbón. Y estos se logran mediante el control adecuado de las variables intervinientes, que son:
Temperatura de activación,
Tiempo de residencia en el horno y
Flujo del agente oxidante utilizado, en este caso vapor de agua.
Además un mal control de estas variables puede producir un calcinado o pérdida de su actividad catalítica y propiedades fisicoquímicas.
Para la simplificación delproyecto hemos considerado las siguientes premisas respecto de las perturbaciones que se pueden presentar:
a) Los parámetros del gas natural son constantes Se determinan despreciables las variaciones ocasionales en la composición del gas natural, por lo que consideramos PCI constante
b) La temperatura ambiente se considera un promedio de las variaciones anuales y durante el día, para el cálculode las perdidas de calor del horno.
c) Además, por el supuesto anterior, la temperatura de entrada del carozo carbonizado se considera constante y homogénea en toda la masa, al haber efectuado previamente un almacenamiento y estabilización en silos.
Índice
1. Introducción…………………………………………………………………………2
2. Justificación de la tecnología seleccionada…………………………………..4
2.1. Memoria descriptiva del“proceso de activación física”……………………….4
2.2. Diagrama de flujo del proceso de activación física…………………………….6
3. Balances de masa y energía en la etapa de activación……………………...6
3.1 Balance de masa……………………………………………………………………6
3.2 Balance de energía para la ETAPA DE ACTIVACIÓN…………………………8
3.3 Resumen de flujos…………………………………………………………………11
4. Memoria descriptiva de la etapa deactivación………………………………11
4.1. Diagrama PID de la Etapa de Activación……………………………………….11
4.2 Funcionamiento automatizado de la Etapa de Activación…………………….12
4.2.1 Variable a controlar: “Temperatura”…………………………………………...12
4.2.2 Variable a manipular…………………………………………………………….12
4.2.3 Controlador……………………………………………………………………….12
4.2.4 Control de seguridad de presión……………………………………………….12
4.2.5 Variable a controlar: “Tiempo deresidencia”…………………………………13
4.2.6 Variable a manipular…………………………………………………………….13
4.3 Selección de accesorios para la automatización……………………………….13
5. Conclusión………………………………………………………………………….18
6. Anexos……………………………………………………………………………….19
2. Justificación de la tecnología seleccionada
El término activación implica el desarrollo de la porosidad e incremento de las propiedades adsortivas de un precursorcon alto contenido de carbono. El proceso del carbón activado se basa en producir un carbón a partir de materiales como: cortezas de almendros, cáscara de coco, turba, petróleo, brea y polímeros, nogales, palmeras u otras maderas, y carbón mineral. En nuestro caso lo haremos a partir de carozos de duraznos
Existen dos procesos fundamentales de activación utilizados a escala industrial: laactivación química y la activación física (o activación térmica). Ver ANEXO 1.
En nuestro caso se usará la activación física, también llamada térmica, ya que nuestra materia prima es orgánica, siendo la más conveniente.
El método químico fue descartado al ser más complejo en cuanto a equipamiento y tecnología a emplear, donde se deben controlar mayores variables, tales como...
CONTROL
Alumnas: LÓPEZ, GISELA LUCÍA
ROJO, JULIA MARINA
SUÁREZ, MARÍA SOLEDAD
Año: 2014
1. Introducción
El presente trabajo tiene como objeto desarrollar la automatización del horno rotativo, de la ETAPA de ACTIVACION, en el proceso de obtención de carbón activado a partir de carozos dedurazno, por el método físico.
Hemos decidido centrarnos en esta etapa del proceso porque es la operación más significativa de todo el proceso. Aquí es donde se produce la reacción entre el carbón y un agente oxidante (vapor de agua) para su activación.
Los índices que dan la capacidad de adsorción de un carbón activado está dado por: el índice de yodo, la dureza y el nivel de cenizas delcarbón. Y estos se logran mediante el control adecuado de las variables intervinientes, que son:
Temperatura de activación,
Tiempo de residencia en el horno y
Flujo del agente oxidante utilizado, en este caso vapor de agua.
Además un mal control de estas variables puede producir un calcinado o pérdida de su actividad catalítica y propiedades fisicoquímicas.
Para la simplificación delproyecto hemos considerado las siguientes premisas respecto de las perturbaciones que se pueden presentar:
a) Los parámetros del gas natural son constantes Se determinan despreciables las variaciones ocasionales en la composición del gas natural, por lo que consideramos PCI constante
b) La temperatura ambiente se considera un promedio de las variaciones anuales y durante el día, para el cálculode las perdidas de calor del horno.
c) Además, por el supuesto anterior, la temperatura de entrada del carozo carbonizado se considera constante y homogénea en toda la masa, al haber efectuado previamente un almacenamiento y estabilización en silos.
Índice
1. Introducción…………………………………………………………………………2
2. Justificación de la tecnología seleccionada…………………………………..4
2.1. Memoria descriptiva del“proceso de activación física”……………………….4
2.2. Diagrama de flujo del proceso de activación física…………………………….6
3. Balances de masa y energía en la etapa de activación……………………...6
3.1 Balance de masa……………………………………………………………………6
3.2 Balance de energía para la ETAPA DE ACTIVACIÓN…………………………8
3.3 Resumen de flujos…………………………………………………………………11
4. Memoria descriptiva de la etapa deactivación………………………………11
4.1. Diagrama PID de la Etapa de Activación……………………………………….11
4.2 Funcionamiento automatizado de la Etapa de Activación…………………….12
4.2.1 Variable a controlar: “Temperatura”…………………………………………...12
4.2.2 Variable a manipular…………………………………………………………….12
4.2.3 Controlador……………………………………………………………………….12
4.2.4 Control de seguridad de presión……………………………………………….12
4.2.5 Variable a controlar: “Tiempo deresidencia”…………………………………13
4.2.6 Variable a manipular…………………………………………………………….13
4.3 Selección de accesorios para la automatización……………………………….13
5. Conclusión………………………………………………………………………….18
6. Anexos……………………………………………………………………………….19
2. Justificación de la tecnología seleccionada
El término activación implica el desarrollo de la porosidad e incremento de las propiedades adsortivas de un precursorcon alto contenido de carbono. El proceso del carbón activado se basa en producir un carbón a partir de materiales como: cortezas de almendros, cáscara de coco, turba, petróleo, brea y polímeros, nogales, palmeras u otras maderas, y carbón mineral. En nuestro caso lo haremos a partir de carozos de duraznos
Existen dos procesos fundamentales de activación utilizados a escala industrial: laactivación química y la activación física (o activación térmica). Ver ANEXO 1.
En nuestro caso se usará la activación física, también llamada térmica, ya que nuestra materia prima es orgánica, siendo la más conveniente.
El método químico fue descartado al ser más complejo en cuanto a equipamiento y tecnología a emplear, donde se deben controlar mayores variables, tales como...
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