INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DEL PROCESO

5.7.5. Almacenamiento de resinas

Las resinas de intercambio iónico se almacenan en los envases originales que proporciona el suministrador. Las resinas requieren unas condiciones especiales de almacenamiento (ver anexo 4), temperatura entre 0 y 30 ºC, lugar seco, etc., por lo que se guardan en una almacén interior de la planta de producción de biodiesel.

- Convertidor / transmisor: dispositivo que recibe la señal eléctrica del controlador, la convierte en señal neumática y la transmite al elemento final de control (válvula o actuador).

- Válvula o actuador: dispositivo que recibe la señal neumática del convertidor / transmisor. En función de la orden dada por el controlador se abre o se cierra.

La mayoría de las válvulas empleadas en la instalación son de tipo tres vías, que tendrán las siguientes utilidades:

- Desviar la corriente hacia una tubería u otra en función de la columna de intercambio que esté disponible o de la que necesite la regeneración de su resina (V-02, V-04, V-11 y V-14).

- Dirigir dos posibles corrientes hacia su tubería correspondiente (V-19).

- Unir dos corrientes (V-08 y V-10).

- Dividir una corriente en dos (V-09).

- Unir dos posibles corrientes en una. La corriente circulará por una tubería o por otra, ya que se trata de recorridos alternativos. Son las válvulas V- 03, V-05, V-12 y V-15.

También se emplean otras válvulas para regular las corrientes de entrada de vapor al intercambiador de calor y al evaporador (V-01a y V-01b), y de entrada de agua de refrigeración al serpentín del tanque T-01 (V-17), son válvulas de globo. Así como válvulas para detener la entrada de glicerina técnica al tanque T-01 (V-06), para descargar el producto de los tanques (V-07, V-13 y V-16) o para impedir la salida del agua de refrigeración del serpentín (V-18), son válvulas de bola.

En las siguientes figuras se muestran los equipos y sistemas de tuberías, así como las válvulas existentes en la instalación (ver anexo 1, punto 7.1):

Figura 18. Sistemas de tuberías principal, de transporte de vapor y de transporte de agua

Figura 19. Sistemas de tuberías principal y de transporte de disoluciones de regeneración

Como se describe en el anexo 1, punto 7.1, la corriente de salida del segundo intercambiador de calor puede seguir cuatro recorridos alternativos para llegar al evaporador. Por lo tanto se distinguen cuatro posibles sistemas de tuberías principales:

1. Sistema principal 1 (disponibles columnas IC-1 y IA-1): L-01, L-02, L-03, L- 03a, L-04, L-06, L-06a, L-07, L-09, L-10, L-11, L-12.

2. Sistema principal 2 (disponibles columnas IC-1 y IA-2): L-01, L-02, L-03, L- 03a, L-04, L-06, L-06b, L-08, L-09, L-10, L-11, L-12.

3. Sistema principal 3 (disponibles columnas IC-2 y IA-2): L-01, L-02, L-03, L- 03b, L-05, L-06, L-06b, L-08, L-09, L-10, L-11, L-12.

4. Sistema principal 4 (disponibles columnas IC-2 y IA-1): L-01, L-02, L-03, L- 03b, L-04, L-06, L-06a, L-07, L-09, L-10, L-11, L-12.

Por otro lado, en la instalación se realizan la medición de las siguientes variables controladas:

Caudal

Se instalan medidores de caudal a la entrada y salida de las columnas de intercambio iónico y a la salida del evaporador, con el fin de conocer el grado de separación obtenido.

Temperatura

Se mide la temperatura a la entrada y salida de los intercambiadores de calor y del evaporador (sensores de temperatura), de modo que si existiese algún fallo en estos equipos se detecte lo más rápido posible. Además en función de la temperatura de la corriente de glicerina a la salida del segundo intercambiador y a la entrada del evaporador, el controlador correspondiente envía una orden para la apertura o cierre de las válvulas de regulación de vapor (V-01a y V-01b). Y en función de la temperatura a la salida del primer intercambiador de calor, el

controlador enviará una orden para la apertura o cierre de la válvula de regulación de vapor (V-01c) y de la válvula de tres pasos V-18.

Se mide también la temperatura en el tanque T-01, de manera que se abra o cierre la válvula de regulación de agua de refrigeración (V-17).

Presión

Igualmente se mide la presión a la salida de las columnas de intercambio iónico y en el tanque de almacenamiento de glicerina, T-01. De modo que se puedan detectar las pérdidas de carga o la sobrepresión en el tanque.

Nivel

También se realiza la medida del nivel en todos los tanques, mediante sensores:

- Medidores de nivel en la parte superior de los tanques de almacenamiento de glicerina (T-01), de la disolución de cloruro potásico (T-04) y de la disolución de fosfato trisódico (T-05). De modo que al llegar al 80% de la capacidad, el controlador ordene la parada de la corriente de entrada al tanque T-01 o active una alarma de aviso en los tanques T-04 y T-05.

- Medidores de nivel en la parte inferior de los tanques de almacenamiento de la disolución de ácido clorhídrico (T-02) y de la disolución de hidróxido sódico (T-03). De modo que al llegar al 20% de su capacidad se active una alarma de aviso para comenzar el llenado de cada tanque.

Conductividad

Por último, se instalan sensores de conductividad a la salida de todas las columnas de intercambio iónico. Con ello se consigue detectar tanto la saturación de las resinas como la finalización de la regeneración.

Estos conductímetros se deben colocar en las tuberías de transporte de la corriente de glicerina (en la parte inferior de las columnas), L-03, L-04, L-06 y L-07. Y en las tuberías de transporte de las disoluciones regenerantes (en la parte superior de las columnas, ya que la regeneración se realiza a contracorriente), R-02, R-03, R- 07 y R-08.

Los principales lazos de control establecidos en la instalación de purificación de glicerina aparecen en las Figuras 20, 21, 22 y 23.

En la Figura 21 se observa que en función de la conductividad de las corrientes a la salida de las columnas de intercambio iónico, cada controlador envía una orden u otra a las válvulas correspondientes. De este modo cuando la resina de una columna de intercambio catiónico llega al punto de saturación, la válvula de tres vías V-02 desviará la corriente hacia la otra columna catiónica y la válvula de tres vías V-03 abrirá el paso para la descarga de esta última columna, cerrando el paso para la descarga de la primera. Para las columnas de intercambio aniónico se ha instalado un sistema de control similar.

En las Figuras 22 y 23 se muestran los lazos de control instalados para la regeneración de las columnas de intercambio catiónico y aniónico. Así como los sistemas para el control del nivel en los tanques T-02, T-03, T-04 y T-05. En este caso, cuando el conductímetro situado a la salida de una columna de intercambio catiónico detecta que la resina está saturada, el controlador correspondiente envía una orden a la válvula V-11 de manera que se abra y comience la regeneración en dicha columna. Cuando el conductímetro nº 5 ó 6 detecte la finalización de la regeneración, el controlador correspondiente envía una orden a la válvula V-11 para su cierre. Para las columnas de intercambio aniónico se ha instalado un sistema de control similar.

Figura 20. Instrumentos y lazos de control relacionados con el sistema de tuberías principal, de transporte de vapor y de transporte de agua de refrigeración

Figura 21. Instrumentos y lazos de control relacionados con los sistemas de tuberías principales

Figura 22. Instrumentos y lazos de control relacionados con la regeneración de las resinas catiónicas

Figura 23. Instrumentos y lazos de control relacionados con la regeneración de las resinas aniónicas