Lixiviacion

PROPUESTA TÉCNICO ECONÓMICA PARA LA PRODUCCIÓN DE CAL A PARTIR DE PIEDRA CALIZA EN UN HORNO DE LECHO FLUIDIZADO

Cristian Saúl Herrera Arcos

Escuela Politécnica Nacional.
Sector La Marín, Clínica Colonial. Quito-Ecuador
Teléfonos: Fijo: 032660747 - Móvil: 087045103

Estudiante de Ingeniería Química, saulha_ra@hotmail.com

ABSTRACT

In the present study raises an economic technicalproffer production of 1000 kg / day of lime P-24 through of the use of fluidized bed furnace.
On the technical side, the mass and energy balances allowed designing a fluidized bed furnace for this process, operating at a temperature of 900 ℃, with a residence time of 0.32 h, with dimensions of 1.5 meters in diameter and 1.74 meters tall.
The requirement of raw material (calcium carbonate type B)is 1298.65 kg and fuel: diesel 82.04 kg, and allow to obtain a product rich in calcium hydroxide, lime whose composition is P-24 81%.
This paper describes an economic analysis confirms the same project profitability, since after the expenses of labor and the cost of the furnace allows gains $ 3706.48 per month.

RESUMEN

En el presente trabajo se plantea una propuesta técnico económicapara la producción de 1000 kg/día de cal P-24 a través del uso de un horno de lecho fluidizado.
Respecto al aspecto técnico, los balances de masa y energía permitieron diseñar un horno de lecho fluidizado para este proceso, que opere a una temperatura de 900℃, con un tiempo de residencia de 0.32 h, de dimensiones de 1,5 metros de diámetro y 1,74 metros de altura.
El requerimiento de materia prima(carbonato de calcio tipo B) es de 1298,65 kg y el de combustible: diesel 82,04 kg, y permiten obtener un producto rico en hidróxido de calcio, cuya composición en la cal P-24 es de 81%.
En este trabajo se detalla un análisis económico el mismo que confirma la rentabilidad del proyecto, puesto que tras los egresos de mano de obra y el costo del horno permite ganancias de 3706,48 dólares al mesINFORMACIÓN DE LA MATERIA PRIMA, PRODUCTO Y PARÁMETROS DE OPERACIÓN DEL EQUIPO

Carbonato de calcio micronizado
Pureza: 90% CaCO3
Tipo B
d80 = 83μm
Costo: 4,65USD/50kg

Cal P-24
Composición: 79-85% Ca(OH)2
80% Ca(OH)2
18% CaCO3 + inertes
2% CaO
d80 = 74μm
ρ = 0,65 g/cm3
Costo: 3,99 USD/25kg (2009)

Combustible
Costo Diesel: 1.013USD/gal

DIAGRAMA DELPROCESO
Calcinación
T = 900℃
1527,82 kg
CaCO3 tipo B
38,12 galones
Diesel
1000 kg Cal P24
Calcinación
T = 900℃
1527,82 kg
CaCO3 tipo B
38,12 galones
Diesel
1000 kg Cal P24

CÁLCULOS PARA LA PRODUCCIÓN DE CAL P-24

Balance de masa
La reacción de calcinación de carbonato de calcio está dada por la siguiente reacción:

Hidratación del óxido de calcio:

En base a las reaccionesexpuestas anteriormente y tomando en cuenta los datos de la tabla 1, que se expone a continuación, se realizó el balance de masa:

Tabla 1: Datos de los reactivos y productos para el balance de masa
| Valor | Unidades |
Base de cálculo | 1000 | Kg/h de CaO |
Pesos moleculares | CaCO3 | 100 | Kg/kgmol |
| CaO | 56 | |
| CO2 | 44 | |
| H2O | 18 | |
| Ca(OH)2 | 74 | |
|| | |
CaO+H2O→CaOH2 | |
mCaO=mCaOH2×PMCaOPMCaOH2 | |
Si se fija una base de 100 kg para el producto, se tiene lo siguiente:
mCal P24=1000 kg Cal P24→mCaOH2=850 kg CaOH2mCaCO3no rx=150 kg CaCO3
mCaO=850 kg CaOH2×1 kgmol CaOH274 kg CaOH2×1 kgmol CaO1 kgmol CaOH2×56 kg CaO1 kgmol CaO
mCaO=643,24 kg CaO

mCaCO3 tipo B=1298,65 kg CaCO3×100 kg CaCO3 tipo B85 kg CaCO3
mCaCO3 tipoB=1527,82 kg CaCO3 tipo B diario
Retornando al cálculo de la conversión, ésta es:
f=mCaCO3rxmCaCO3Entra | |
f=1148,65 kg CaCO31298,65 kg CaCO3→f=0,8845=88,45%

Tabla 2: Resultados del balance de masa
ENTRAN (Kg/h) | SALEN (Kg/h) |
| | CaCO3 sale | 150 |
| |
CaCO3 | 1298,65 | CaO | 643,24 |
| | CO2 | 505,41 |
| | | |

mCaCO3Entra=1298,65 kg CaCO3mCaCO3rx=1148,65 kg...