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  • Sistemas de vaco de mltiples etapas a chorro de vapor operando en circuito cerrado alcalino (Alkaline Closed Loop - ACL)

  • p H

    5

    1

    23

    4

    17

    11

    16

    8

    14

    12

    10

    13

    9

    15

    16

    7

    6

    16

    11 m

    Sistemas de vaco de mltiples etapas a chorro de vapor Los sistemas de vaco de mltiples etapas a chorro de vapor son una parte integral de una planta total, con gran influencia en la calidad de la produccin de aceite comestible, biodisel y tambin aplicaciones oleoqumicas. Este tipo de sistemas pueden manejar fcilmente la combinacin de una presin absoluta de proceso baja con grandes flujos de masa.

    1 booster (etapa 1)

    2 booster (etapa 2)

    3 condensador de mezcla principal (contacto directo)

    4 eyector a chorro de vapor (etapa 3)

    5 condensador de mezcla interconectado (contacto directo)

    6 bomba de vaco de anillo lquido (etapa 4)

    7 tanque sellado

    8 bomba de agua de refrigeracin I

    9 torre de refrigeracin

    10 bomba de agua de refrigeracin II

    11 vapor

    12 reposicin de agua para torre de refrigeracin

    13 purga

    14 desbordamiento de lquido contaminado

    15 drenaje

    16 salida de gas

    17 vapor de borbotado del desodorizador

    Sistema de vaco convencional de mltiples etapas a chorro de vapor El sistema de vaco convencional de mltiples etapas a chorro de vapor comprende dos boosters (conectados en serie), un condensador de mezcla principal, un pequeo eyector de evacuacin de aire interconectado y un pequeo condensador de mezcla, as como una bomba de vaco de anillo lquido como etapa final.

    El diagrama de flujo siguiente ilustra un sistema de vaco, operado con una torre de refrigeracon abierta que todava se utiliza muy a menudo en todo el mundo.

    Este tipo de sistema de vaco est diseado de tal manera, que las materias primas disponibles y la energa se convierten tan eficientemente como sea posible.

    Por lo tanto, tiene sentido para combinar las ventajas de los eyectores a chorro de vapor y bombas de vaco de anillo lquido. Eso significa, que el vapor de borbotado solamente es comprimido por eyectores a chorro de vapor (denominados boosters) hasta la primera etapa posible de condensacin; despus del primer condensador (prin-cipal) eyectores a vapor y bombas de anillo lquido se pueden combinar.

    Ejemplo de consumo Datos de proceso: 200 kg/h de vapor de agua + 8 kg/h de aire + 5 kg/h de FFA @ 2,0 mbar, 80 C

    Presin de vapor motriz: 9 bar (abs), temperatura de la entrada del agua de refrigeracin: 33 C

    Consumo total de vapor motriz

    Consumo total de agua de la torre de refrigeracin

    Energa elctrica de la bomba de vaco de anillo lquido

    Volumen de aguas residuales

    1 535 kg/h 223 m/h 4 kW 1,740 m/h

  • El sistema de vaco como se describe abajo es denominado circuito cerrado alcalino (ACL caliente) que opera con una torre de refrigeracin de agua estndar

    En el pasado, se utilizaban principalmente los sistemas de vaco de mltiplas etapas a chorro de vapor con una torre de refrigeracin abierta.

    En trminos ambientales, por ejemplo, la contaminacin del aire y del agua, las restricciones gubernamentales combinados con los costes operativos result en sis-temas de vaco que operan en un circuito cerrado. En este caso, las aguas residuales, as como los gases de escape se concentran en los puntos de coleta espe-ciales. Se evita torres de refrigeracin grasosas. Por medio de un circuito cerrado y los condensadores de mezcla probados, la mezcla de vapor motriz y vapor de borbotado condensado se enfra hasta la temperatura ambiente del agua de refrigeracin mediante el uso de intercambiadores de calor de placas. Este tipo de sistema de vaco de mltiples etapas a chorro de vapor por lo general consta de dos boosters (conectados en

    serie), un condensador principal de mezcla, un pequeo eyector interconectado de evacuacin de aire, as como un pequeo condensador de mezcla y se combina con una bomba de vaco de anillo lquido, como etapa final. El sistema es operado en un circuito cerrado en cual el agua de circulacin requerida para el condensador de mezcla y la bomba de vaco de anillo lquido se enfra por medio de dos intercambiadores de calor de placas (uno en funcionamiento y el otro en modo de espera). De vez en cuando los intercambiadores de calor de placas son limpiados sin interrumpir el proceso principal. Con el fin de evitar que el agua sea contaminada, el sistema inclu-ye un tanque sellado cerrado llamado tanque separador o buffer.

    Adems, una unidad de control de pH est instalada para neutralizar el agua de circulacin y para reducir suciedad de los intercambiadores de calor de placas.

    Sistema de vaco de circuito cerrado alcalino (ACL)con la torre de refrigeracin limpia (ACL caliente)

    Ejemplo de consumo Datos de proceso: 200 kg/h de vapor de agua + 8 kg/h de aire + 5 kg/h de FFA @ 2,0 mbar, 80 C

    Presin de vapor motriz: 9 bar (abs), temperatura de la entrada del agua de refrigeracin: 33 C

    Consumo total de vapor motriz

    Consumo total de agua de la torre de refrigeracin

    Consumo total de energa elctrica

    Volumen de aguas residuales

    1 640 kg/h 317 m3/h 47 kW 1,845 m3/h

    pH

    1

    3

    4

    17

    14

    6 5

    9B

    9A

    10

    8

    18

    19

    16

    7

    21

    12

    11

    15

    13 22

    20

    23

    2

    13

    11 m

    1 booster (etapa 1)

    2 booster (etapa 2)

    3 condensador principal de mezcla (contacto directo)

    4 eyector (etapa 3)

    5 condensador de mezcla interconectado

    6 bomba de vaco de anillo lquido (LRVP)

    7 tanque separador/buffer

    8 bomba de circulacin

    9A intercambiador de calor de placas (en operacin)

    9B intercambiador de calor de placas (en espera)

    10 unidad de control de pH

    11 bomba de torre de refrigeracin

    12 torre de refrigeracin

    13 agua de refrigeracin

    14 vapor motriz

    15 salida de gas (LRVP)

    16 salida de gas (separador/buffer)

    17 vapor de borbotado del desodorizador

    18 desbordamiento de lquido contaminado

    19 vapor de calefaccin

    20 condensado

    21 soda custica (NaOH)

    22 reposicin de agua para torre de refrigeracin

    23 purga

    El diagrama de flujo ilustra un sistema de vaco de circuito cerrado alcalino (ACL caliente) que opera con una torre de refrigeracin de agua estndar.

    Las principales ventajas de estos sistemas son: tecnologa de vaco convencional

    bajos costos de mantenimiento

    torre de refrigeracin limpia (mantenimiento y trabajos de limpieza debido a los cidos grasos no son necesarios en la torre de refrigeracin)

    se respetan las restricciones gubernamentales con el medio ambiente

    no hay riesgo de contaminacin en los condensadores (una operacin segura y confiable)

    prcticamente no hay contaminacin del aire

  • El refrigerante disponible y su temperatura tienen una influencia decisiva en el diseo, por ejemplo, en los datos de consumo tota-les y en el nmero de etapas de eyectores del sistema de vaco completo.

    Es importante centrarse en el hecho de que ms del 80 % del consumo total de vapor del sistema de vaco completo se utiliza para

    los boosters ascendentes del condensador principal.

    Si la tasa de compresin de los boosters es baja mediante el uso de agua fra slo es necesaria una etapa de booster ascendente del condensador principal. El sistema de vaco cambia de un sistema de 4 etapas a un sistema de 3 etapas.

    Ahorro de consumo de vapor mediante el uso de agua fra

    Sistema de vaco a chorro de vapor de 4 etapas con dos boosters en serie ascendentes del condensador principal

    vapor motriz

    vapor motriz

    salida de gas

    agua de refrigeracin

    normal

    agua de refrigeracin

    fra

    salida de agua

    salida de agua

    Sistema de vaco a chorro de vapor de 3 etapas con un booster ascendente del condensador principal

    salida de gas

  • El sistema de vaco que se ilustra abajo es un sistema de vaco de circuito cerrado alcalino usando agua fra (ACL fro)

    Requisitos ambientales combinados con factores econmicos, fueron las principales razones para el de-sarrollo de este tipo de sistemas de vaco de mltiplas etapas a chorro de vapor con el fin de satisfacer las necesidades futuras, tales como la operacin sustenta-ble y amigable al medio ambiente.

    Ese sistema de vaco por lo general consiste en un grupo de eyectores a chorro de vapor de 3 etapas, un booster (etapa 1), un condensador principal de mezcla, un pequeo eyector de evacuacin de aire interconec-

    tado (etapa 2), as como un pequeo condensador de mezcla que se combina con una bomba de vaco de anillo lquido (etapa 3) como etapa final.

    El sistema comprende un tanque de sellado cerrado llamado recipiente separador, dos intercambiadores de calor de placas (una en funcionamiento, otro en modo de espera) y un circuito de refrigeracin. Una solucin neutralizadora de soda custica (NaOH) es aadido al flujo de agua en circulacin, lo que evita ensuciamiento demasiado rpido de los intercambiadores de calor.

    Por medio de un sistema de refrigeracin (unidad de chiller), el agua circulante se enfra a una temperatura en un intervalo de 5 C a 10 C. Por lo tanto, el conden-sador de mezcla principal puede ser operado entre 13 mbar y 20 mbar en lugar de 50 mbar a 70 mbar en el caso de temperaturas de agua de refrigeracin normales.

    Debido a la proporcin de compresin reducida el sistema puede operarse fcilmente con slo un booster como se mencion antes.

    El agua del circuito cerra