MANUAL OPERATIVO PLANTA PAC P-7.5.P.01 Rev.:03 may/15

DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL PROCESO

MANUAL OPERATIVO PLANTA PAC P-7.5.P.01 Rev.:03 may/15

2.

Unidad de reacción

La planta se basa en seis (6) reactores vidriados de capacidad nominal

La reacción incluye las siguientes etapas:

16000 litros cada uno.

Carga de ácido clorhídrico

La planta se compone de las siguientes unidades:

Carga de Al2O3 luego de comenzar la agitación

1.

1.

Almacenaje y manejo de materias primas

Calentamiento con vapor de baja presión (2,5 bar g) hasta 60°C

2.

Reacción

Calentamiento con vapor de media presión (8 bar g) hasta 160°C

3.

Filtración

Reacción de polimerización (02:45 hs) a 160°C

4.

Neutralización (PAC 10 HB)

Enfriamiento hasta 110°C con agua atemperada

5.

Almacenaje de producto final

Descarga con aire comprimido y enfriamiento posterior hasta 55-60°C

6.

Tratamiento de gases residuales

Unidad de almacenamiento de HCl

3.

Secuencia de reacción

El operador de la Sala de Control comienza el ciclo de reacción desde el

El HCl se almacena en los tanques TK-101 A y B. Las bombas P-101 y P-

panel.

102 están instaladas para la carga de los reactores (una en funcionamiento, y

El PLC pone en cero el sistema de pesada del reactor: los reactores están

la otra en espera).

instalados sobre celdas de carga.

Las bombas se accionan automáticamente desde la Sala de Control.

El PLC abre las válvulas de venteo XV-209 y XV-208.

Las bombas son centrífugas, con rotor de polipropileno y carcasa revestida internamente con polipropileno. La Alúmina, viene en Big-Bags de aproximadamente 1200 Kg. o a granel en bateas, y se almacena en un galpón destinado para tal fin.

Revisó: L. Bertogliati

Aprobó: D. Piccilli

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El sistema de lavado de gases se pone en marcha previamente en forma

El PLC arranca las bombas de carga de HCl P-101 A o B, dependiendo de

manual arrancando los ventiladores K-601 A o B y el sistema de

cual de ellas este seleccionada.

recirculación de agua de lavado del Scrubber C-601 por medio de las bombas P601 A o B.

Cuando se ha alcanzado el peso deseado (xxxxx kg ), el PLC detiene la El PLC abre las válvulas de carga de HCl XV205, XV206 y XV207

bomba y cierra las válvulas de carga.

Revisó: L. Bertogliati

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Aprobó: D. Piccilli

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Sistema de descarga de Al2O3. Tolva de Carga, con Tornillo de MX-101 MX-103

MX-104

Alimentación o Cinta de Transporte MX-102 Zaranda con canasto perforado, el cual retiene materiales no deseables. Tornillo sin fin o cinta de transporte dosificador que alimenta el elevador de cangilones. Elevador de cangilones, con cinta antiestática y recipientes de resina,

MX-105

con Tornillo o Cinta sin fin MX-106 que alimenta al Tornillo Bidireccional Tornillo sin fin bidireccional dosificador para alimentar a un par de

MX-107

reactores.

XV-101

2 válvulas cuchillas al sistema de conexiones telescópicas XV-108

El PLC arranca el agitador MA-201. El agitador se debe poner en funcionamiento antes de la carga de alúmina para evitar la aglomeración del

Procedimientos de carga

sólido lo cual no permitirá una buena reacción.

Cerca de cada reactor se instaló un panel

El PLC manda una señal de pedido de carga de alúmina al panel local

(6 en total).

ubicado cerca de los reactores. Carga de alúmina

Cuando lo indique el PLC, el operador se

La alúmina llega a la planta en big-bags de 1200 Kg. aproximadamente.

dirige al reactor que va a ser cargado.

(Dimensiones de los big-bags: 1m x 1m x 1,15 m) o a granel en bateas.

Si el reactor se encuentra a una presión

Existen tres sistemas de carga completos instalados, uno por cada par de

inferior 0.2 Bar. es posible abrir la boca de

reactores.

carga de alúmina.

La carga se realiza en 30-90 minutos aproximadamente. Cada sistema de carga contiene los siguientes equipos:

El operador presiona el botón del panel local que hace descender el telescopio de carga

Revisó: L. Bertogliati

Aprobó: D. Piccilli

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MANUAL OPERATIVO PLANTA PAC P-7.5.P.01 Rev.:03 may/15

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Cuando el telescopio está en posición, para los reactores A, B, C, D, E y F, el

Cuando se alcanza el peso predeterminado (XXXX kg) el sistema se detiene

panelista da inicio a la carga; mientras que para los reactores E y F el inicio

y envía una señal de pedido de cierre de la boca de descarga al panel local.

también puede ser realizado desde el Panel Local.

El sistema se detendrá de la siguiente manera: Tolva de carga MX-101 Tornillo MX-102 Zaranda MX-103 Tornillo MX-104 Elevador MX-105 Tornillo MX-106 Tornillo bi-direccional MX-107 Cerrar la válvula XV-101 El telescopio XV-108, se repliega manualmente. El operador cierra manualmente la boca de carga: durante esta operación se debe limpiar la junta para evitar que polvo de Al2O3 se acumule en esta zona. Cuando se completó el cierre de la boca de carga, el operador de campo avisa al panelista para que de inicio al ciclo de reacción.

Arrancar el tornillo bidireccional MX-107.

El PLC cierra las válvulas de venteo XV208 y XV209.

Arrancar el tornillo MX-106 luego de un tiempo pre-fijado. Arrancar el elevador de cangilones MX-105

Si algunos de los motores eléctricos fallara durante la carga de alúmina, se detienen todos los motores del sistema de carga para evitar obstrucciones en

Arrancar el tornillo MX-104

el sistema.

Arrancar la zaranda MX-103 Arranca el tornillo MX-102 Arranca Mezclador Tolva MX-101 En este punto, el operador de campo coloca un big-bag o una Palada con la pala cargadora en la tolva de descarga Cuando éste está vacío, coloca otro y repite la operación.

Revisó: L. Bertogliati

Aprobó: D. Piccilli

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En el fondo del reactor hay una válvula vidriada, tipo esclusa, de actuación neumática (XV-210). El enfriador de PAC E-201 es un intercambiador de grafito tubular cuya 2

superficie es aproximadamente 30 m . Está instalado verticalmente, cerca de los reactores. Durante toda la operación del reactor, la diferencia de temperatura entre el lado proceso y el interior de la camisa no debe exceder los 110ºC, para evitar el stress térmico del vidriado del reactor. Se abre la válvula de condensado XV-213 y XV-216 posterior a la anterior. Se abre la válvula de vapor de baja presión XV-202.

Ciclo de reacción La sección de reacción consta de los siguientes equipos: -

Reactor vidriado R-201

-

Agitador del reactor MA-201

-

Enfriador de PAC E-201

El reactor es un recipiente vidriado de capacidad 16 m3, con una camisa externa. El vidriado es construido especialmente para el proceso de PAC, el cual es muy agresivo.

En este momento, se cierra la válvula de vapor de baja presión XV-202 y se

Dentro del reactor hay un agitador (de tres aletas retráctiles) y dos bafles “cola de castor”: la velocidad es 100 rpm. aprox.

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El reactor aumenta su temperatura hasta 60°C.

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abre la de vapor de media presión XV-203. La temperatura de proceso aumenta hasta 160°C .

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Un perfil típico de temperatura y presión en el interior del reactor se muestra en la figura.

El reactor debe ser enfriado hasta 90-110°C antes d e ser descargado. La temperatura de procesos se mantiene luego a 160°C por 02:45 hs para completar la polimerización.

El enfriamiento se realiza con circulación de agua atemperada desde el tanque V-701 A para los reactores A,B y E o V-701 B para los reactores C,D

Luego de 02:45 hs se cierran las válvulas de condensado XV-213, XV-216 y

y F.

las de vapor de media presión XV-203.

El PLC abre las válvulas de agua XV-214 y XV-215 y arranca las bombas de agua P-701.

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El PLC abre la válvula de drenaje XV-213, XV-216 y la válvula de aire XV201. Luego del drenaje de agua, cierra las válvulas XV-201 y XV-213.

El PLC controla continuamente la temperatura del agua para evitar una gran diferencia de temperatura entre el lado agua y el lado proceso (mayor que 100ºC).

Cuando se alcanza la temperatura final (90-100ºC), se comienza la descarga.

Comienza la descarga.

El PLC detiene el flujo de agua, cierra la válvula de entrada de agua XV-214,

En la línea de descarga hay dos válvulas de fondo: XV-210 y XV-211.

y la de salida XV-215 y cierra el flujo de agua al enfriador de placas E-701,

XV-211 se instaló como válvula de seguridad, para evitar que alguna pérdida

para evitar picos de consumo de agua de enfriamiento.

en la XV-210 pueda dañar el intercambiador E-201 debido a altas temperaturas.

En este punto, se saca toda el agua de la camisa XV-212 insuflando aire comprimido y luego se vacío la cañería abriendo la válvula XV-215.

Se para la agitación MA-201. Se abren las válvulas de descarga XV-211 y XV-210. Se abren las válvulas de soplado XV-207 y XV-206 Se abre la válvula de aire XV-204. La descarga se realiza a una presión de 1-3 bar.

Revisó: L. Bertogliati

Aprobó: D. Piccilli

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El producto proveniente de la unidad de reacción se envía al tanque V301A/B ó V-401. El volumen de los tanque V-301 A/B es aproximadamente 55 m3 c/u, y cuenta con caudalímetros para el agregado de agua (FT 301 A/B) si fuera necesario .

Luego de que ha finalizado el ciclo de reacción, se debe agregar una cantidad predeterminada de agua (aproximadamente 1900 kg). El PLC abre la válvula de agua XV305 A ó B. Cuando se alcanza la cantidad deseada de agua, XV305 A ó B se cierra y el PLC pone en cero el contador de FT 301 A ó B. El producto es direccionado al tanque V-401. El volumen del tanque V-401 es aproximadamente 100 m3 de modo de no La descarga es completa cuando no hay caudal de PAC en la línea de

detener la reacción, incluso durante el mantenimiento de los filtros prensa F-

descarga a los tanques de alimentación al filtro V301 A/B o V-401, en ese

401 A/B.

momento la presión dentro del reactor es menor a 0,35 Bar.

El filtro prensa se alimenta usando dos bombas centrífugas plásticas, P-401 y

Para este procedimiento se cierran; la válvula de aire XV-204, las válvulas de

P-402.

soplado XV-207 y XV-206 y las válvulas de descarga XV-211 y XV-210, se

Los filtros prensas tiene una superficie total de filtración de aproximadamente

abren las válvulas de venteo XV-208 y XV-209, para despresurizar el

105,6 m2. Tiene 65/67 telas instaladas, cuyas dimensiones son 1 m x 1 m.

reactor, las cuales se cierran luego de 2’.

El filtro tiene una presión máxima de filtración de 8 bar.

En caso de tener que realizar controles de vidriado, el reactor debe abrirse y

El paquete de telas es retráctil.

chequearse visualmente. Antes de ingresar al reactor, éste debe estar en una

Los marcos están reforzados para soportar altas presiones, y su material es

condición segura, secado y con circulación de aire.

polipropileno macizo. La entrada del producto es central, y el filtrado sale por

Para información detallada del mantenimiento, ver el manual del reactor.

las cuatro esquinas. Cada marco está cubierto con una tela filtrante sintética, resistente y termo-

Filtración

estabilizada.

En esta unidad, el PAC es filtrado para eliminar el exceso de alúmina que se

El filtro tiene un dispositivo para apertura/cierre del equipo para el

cargó en los reactores y los materiales insolubles que puede traer la alúmina.

movimiento automático de los marcos.

Revisó: L. Bertogliati

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Toda la operación de filtración se maneja desde el Panel Local, que incluye

Ni+Cu:

0.02 mg/l

un PLC, detallado en MANUAL FILTRO PRENSA.

La Comunidad Europea clasifica este residuo como:

El PAC filtrado se envía al Tanque V-402 A/B dependiendo de que filtro se

“DESECHO SÓLIDO ESPECIAL NO TÓXICO Y NO PELIGROSO”

esté utilizando. De estos tanques, se envía el producto por bomba centrífuga P-403 A/B o P404 a/B a los tanques de producto final Tk-501 A/B/C/D; o Tk-502 A/B/C. La operación de las bombas P-403 A/B es controlada por sensores de nivel instalados en V-402, ya que la alimentación a V-402 es muy variable debido a las condiciones de filtración.

Almacenaje de producto final Existen siete tanques de producto final: cada tanque tiene una capacidad de 3

160 m . Cuatro de los tanques (T-501 A/B/C/D) se encuentran preparados para alimentar a la planta de agua; por medio de las bombas P-501 A/B/C; y los

En caso de que se registre un alto nivel en el tanque de filtrado V-402, el filtro prensa se detiene.

tres restantes (T-502 A/B/C), en la planta para venta en camiones; por medio de las bombas P-502 A/B y P-503.

El filtro prensa se detiene también en caso de que se detecte bajo nivel en el V-401.

Tratamiento del venteo Los venteos provenientes de las unidades de reacción cuando la boca de

La especificación del residuo de filtración depende de los materiales desde

carga de alúmina está abierta se derivan al sistema de lavado de gases

los que se produjo el PAC:

(Scrubber). El sistema está diseñado para obtener una velocidad de succión

Especificación típica:

en el reactor de 2 m/seg., para evitar que el HCl se libere a la atmósfera. Los ventiladores K-601 A/B se encienden, previamente, cuando se carga HCl

Apariencia:

Sólido

Color:

Gris oscuro

Humedad:

21%

Residuo (105 ºC):

79%

LOI (600ºC):

47%

Densidad:

1.35 – 1.5 g/cm3

El lavador de gases es una torre plástica con Anillos Pall: el lavado del gas se realiza con reciclo de agua. Como el reciclo de agua aumenta la concentración de HCl, se debe purgar

No

3+

Cr :

0.06 mg/l

Cd:

0.01 mg/l

Hg:

No

Pb:

0.05 mg/l

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algo de agua: el agua es enviada al tanque de emergencia V-601 y desde allí a la unidad de reacción.

6+

Cr :

a la unidad de reacción.

En la salida de la torre lavadora hay dos ventiladores conectados a la chimenea, K-601 A/B. La línea que proviene de los discos de ruptura está conectada al tanque de

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emergencia V-601: en caso de que se abra el disco de ruptura, el HCl se

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mezcla en este tanque con agua y es absorbido rápidamente. El volumen de agua de este recipiente es el suficiente como para no causar un aumento de temperatura que pueda resultar peligroso. El tanque de emergencia está conectado al sistema de lavado de gases. En caso de bajo nivel de agua en el tanque, se agrega agua de proceso (agua de pozo)

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