7. EQUIPOS AUXILIARES
7.8. Accesorios y cañerías
154 Con una producción de 32,03 m3/h, se planifica un almacenamiento máximo de 7 días, para que luego los camiones cisternas retiren el producto.
El parque de almacenamiento de alcohol consta de seis tanques de alcohol deshidratado, de 1000 m3 cada uno y un tanque de desnaturalizante de 500 m3, construido en acero negro, bajo norma UL142. El consumo de desnaturalizante (benzoato de denatonio) será del orden de 10 mg/litro de etanol anhidro, por tanto el consumo será de 11,3 toneladas diarias.70
El diseño de los tanques están bajo norma API 650. Los mismos están construidos en acero inoxidable y contarán con dos capas de aislamiento, primera capa de pintura tipo epóxido fenólico holding primer 75 micras y la segunda capa de pintura tipo epóxido fenólico 320 micras. 71
Los accesorios de instrumentación son los siguientes:
- Interruptores de nivel: Para prevenir rebosamiento de producto.
- Medidor de nivel tipo radar: Para determinar volumen de producto almacenado.
- Transmisor de presión: Utilizado en combinación con radar y sensor de temperatura para análisis del nivel de líquido almacenado en el tanque.
- Sensor de temperatura: Utilizado en combinación con radar y medidor de presión para análisis del nivel de líquido almacenado en el tanque.
155 Dichas cañerías se identifican pintándolas en toda su longitud con los colores fundamentales establecidos en la siguiente tabla:
Tabla 57 - Colores Fundamentales.
Producto Color fundamental
Elementos para la lucha contra el fuego (sistemas de rociado, bocas de incendio, agua de incendio, ignífugos, etc.)
Rojo
Vapor de agua Naranja
Combustibles (líquidos y gases) Amarillo
Aire comprimido Azul
Electricidad Negro
Vacío Castaño
Agua fría Verde
Agua caliente Verde con franjas
naranja Fuente: Wagner, G. (2017).
Cañerías destinadas a conducir materias primas, productos en proceso y productos terminados.
Las cañerías destinadas a conducir productos terminados o en proceso de fabricación que sean inofensivos para la seguridad personal se identifican de color gris, cualquiera sea el producto que conduzcan.
Las cañerías destinadas a conducir materias primas, productos terminados o en proceso de fabricación que sean peligrosos para la seguridad personal, se identifican pintándolos de color gris con franjas de color naranja.
Las instalaciones de vapor de agua podemos a su vez dividirlas en dos tipos:
- Instalaciones de alta presión: (mayor a 2 kg/cm2): Se realizan con tubos sin costura debido a las prestaciones mecánicas en cuanto a resistencia que estos poseen y las uniones de estos con accesorios es mediante soldadura.
- Instalaciones de baja presión: (menores a 2kg/cm2).
156 Tabla 58 - Cañerías de los fluidos de proceso y servicio.
Producto Material Color
Agua de extracción (salida del difusor)
PVC Gris
Agua de extracción (salida del intercambiador)
PVC Gris
Levaduras Acero inoxidable 316L Gris
NaOH PVC Gris con franjas naranja.
H2SO4 Acero inoxidable 316L Gris con franjas naranja Jugo acondicionado
(salida de tanque madre)
Acero inoxidable 316L Gris con franjas naranja
CO2 Acero Sch. 40 Gris con franjas naranja
Caldo de fermentación (salida del fermentador)
Acero inoxidable 316L Gris con franjas naranja Todas las corrientes del tren de destilación Acero inoxidable 316L Gris
Vapor de agua Cobre, sin costura Naranja
Agua fría PVC Verde
Agua caliente Cobre Verde con franjas naranja
Según la legislación vigente, se considera que la superficie de la tubería no puede superar los 50ºC y tampoco puede ser inferior a 5ºC. Por lo tanto todas las tuberías que superen estos rangos deberán tener aislamiento térmico.72
7.8.2. Válvulas
Las válvulas elegidas para la línea de proceso, serán las de tipo diafragma de acero ya que se utilizan para el corte y estrangulación de líquidos que transportan una gran cantidad de sólidos en suspensión.
En las válvulas de diafragma se aísla el fluido de las partes del mecanismo de operación. Esto las hace idóneas en servicios corrosivos o viscosos, ya que evita cualquier contaminación hacia o del exterior. La estanqueidad se consigue mediante una membrana flexible, generalmente de elastómero, pudiendo ser reforzada con algún metal.
72Vam Industry. Tuberías, válvulas y accesorios.
157 Las aplicaciones de este tipo de válvula son principalmente para presiones bajas y pastas aguadas que a la mayoría de los demás equipos los corroerían y obstruirían. Son de rápida apertura.
Hay dos tipos de válvulas de diafragma:
- Weir (paso restringido): Las válvulas de diafragma tipo Weir se pueden usar en servicios de apertura y cierre y regulación.
- Straightway (paso directo) también llamadas Straight-Thru. Estas válvulas de diafragma de solo se usan en servicios de apertura y cierre.
Figura 55 - Tipos de válvulas diafragma.
Fuente: Valvias, 2017.
Tabla 59 - Características y rangos generales de las válvulas diafragma.
Rango de diámetros 0.5”-14”
Conexión a tubería Butt-weld soldada, Clamp, Brida, Roscada, Socket.
Rango de temperaturas -10⁰C hasta 170⁰C (Dependiendo del material)
Rango de presiones 1 bar (14,5 psi) -13.8 bar (200 psi) (Dependiendo del material) Limitaciones de velocidad del fluido 15-20 ft/s fluidos limpios y 8-10 ft/s para fangos Fuente: Valvias, 2017.
Válvula reductora de presión
La corriente de fondo del segundo destilador debe ingresar al tercero con una presión máxima de 0,4 atm. Para lograr la disminución de 0,6 atm se coloca en la línea de corriente de glicerol y agua una válvula
158 Figura 56 - Válvula reguladora de presión Modelo 720.
Referencia: [1] restricción que permite el flujo constante de la entrada de [2] la válvula a la cámara superior de control. [3] El piloto percibe la presión aguas abajo. [4] El tapón V-Port aumenta la proporción entre el caudal y la carrera de la válvula, con lo cual se obtiene una regulación más suave, estable y precisa. [5] La válvula de aguja de control de caudal unidireccional estabiliza la reacción de la válvula en condiciones difíciles de regulación, restringiendo la salida del flujo de la cámara de control. [6] Llave aguas abajo que permite el cierre manual.
Fuente: Bermad (2018).
7.8.3. Bombas
Las bombas a utilizar serán del tipo centrífugas, aptas para líquidos con sólidos en suspensión. Se utilizará con un motor eléctrico asincrónico blindado con protección mecánica IP55, antiexplosivo ya que el área de la producción de bioetanol es inflamable.
Para llevar a cabo la recirculación del glicerol desde el tercer destilador hasta el segundo, se busca en catálogos una bomba que opere con el caudal, la altura desarrollada y la temperatura de trabajo.
Figura 57 - Bomba Modelo ICP.
Fuente: Goulds Pumps (2018)
159 El Modelo ICP, es una bomba de procesos químicos diseñada para trabajo pesado a temperaturas altas. El ICP cumple con las normas ISO y presenta la cámara de sellado Cyclone para prolongar la vida útil del sello. El diseño de la carcasa de la línea central es de ventilación automática. El cárter de aceite de gran capacidad proporciona un enfriamiento máximo de los cojinetes.
Su aplicación es variada, desde corrientes de agua caliente, aceites térmicos, urea, hasta fluidos de mayor viscosidad como solventes orgánicos. Disponible en acero al carbono o acero inoxidable 316L.
Tabla 60 - Características de la bomba.
Valores requeridos Valores comerciales
Hdes 5m 150 m
Caudal 19 m3/h 450 m³/h
Potencia 0,6 kW 12 kW
Temperatura máxima
240oC 280oC
Fuente: Goulds Pumps (2018)
7.8.4. Columna de intercambio Iónico
Las aguas naturales contienen iones de calcio y de magnesio que forman sales no muy solubles, estos cationes, así como el estroncio y el bario que son menos comunes y aún menos solubles, se llaman iones de dureza. Cuando se evapora el agua, estos cationes pueden precipitar.
El agua dura produce incrustaciones en tuberías y calderas. Las resinas intercambiadoras de cationes fuertemente ácidas, intercambian cationes de calcio y magnesio por sodio. Cuando la resina se agota, esta debe ser regenerada con cloruro de sodio (NaCl, sal común).
Este tratamiento de agua se realiza para prolongar la vida útil de los equipos de la planta, como lo son los intercambiadores, la caldera y las torres de enfriamiento. Cuando se determine la cantidad de agua fresca a agregar en estas etapas, se elegirá la columna de intercambio comercial que se adecue a nuestras necesidades.
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