Eficacia de operación de las torres Solvay

La eficacia de operación conseguida en las torres Solvay alcanza el 71,7%.

Esto se debe, como se ha comentado con anterioridad, a que se ha llevado a cabo una simulación del proceso intentando optimizar todo lo posible tanto la absorción de CO2 como la cristalización.

En las industrias Solvay existentes sí se puede llegar a alcanzar un 75% de eficacia, pero se debe sin duda a continuas mejoras sobre el proceso ya existente y en funcionamiento, gracias a la experiencia de años trabajando en ello.

Este rendimiento del 71,7% que se ha obtenido mediante los cálculos posiblemente en la práctica no se llegara a alcanzar, con el diseño obtenido.

Sería mucho porque, a pesar de haber intentado hacer cada una de las aproximaciones de la manera más acertada posible en el momento de llevar a cabo su modelización, ciertamente es casi imposible obtener un modelo teórico bueno, debido a su gran complejidad.

1.5.6. Filtración (F-501 a F-502)

La salida de las cámaras de cristalización de las torres de carbonatación está compuesta por una mezcla de sólidos (compuestos principalmente por NaHCO3 y NH4HCO3 y NH4Cl en menor proporción) en suspensión en una solución acuosa de la cual se deberá separar. Es por esto que se utiliza una filtración.

De aquí saldrán dos corrientes que llevarán tratamientos diferentes:

- sólidos: se llevarán a un horno de descomposición térmica donde los cristales serán convertidos en carbonatos

- líquido: será conducido hacia una serie de torres de destilación donde se intentará recuperar la máxima cantidad de amoníaco posible para ser reintroducida en el proceso

Para dicha filtración será utilizado un filtro rotatorio continuo al vacío. Se había pensado inicialmente en la utilización de un filtro al vacío de bandas, ya que es el sistema más sencillo. En cambio, aunque con dicho filtro se obtienen buenos resultados se ha descartado su utilización debido a que es un equipo caro y, además, ocupa gran espacio. Es por esto que se ha utilizado el filtro rotatorio al vacío continuo, uno de los que ofrece mayor separación sólido-líquido.

La utilización de este tipo de filtros supone además una serie de ventajas entre las que destacan:

Diseño estándar de tanque y tambor - menos costes de capital Engranaje conductor

- permite operación a gran velocidad en filtros grandes

- conducción tanto del tambor como de la descarga, con lo que se optimiza la descarga de los filtros

El hecho de que este tipo de filtro sea muy utilizado en la industria química y que las necesidades de filtración de la planta no sean específicas nos ha llevado a pensar que este equipo se pudiera comprar por catálogo, como finalmente se ha hecho.

Para la operación se ha decidido poner dos filtros, a cada uno de los cuales llegará el fluido de salida de cada uno de los grupos de torres de carbonatación.

Para una correcta operación del filtro y un mejor aprovechamiento energético se han colocado los filtros a una altura aproximada de 11m de la salida de las torres de carbonatación; de esta manera no hará falta crear tanto vacío, bastará con una bomba de que haga el vacío del filtro.

Referente a la temperatura, el fluido con los cristales disueltos abandonan las torres de carbonatación a una temperatura de unos 20ºC. Esta temperatura no supone ningún tipo de problema para el equipo de filtración.

La separación de los cristales del líquido se puede considerar efectiva, ya que al trabajar al hacer diversas etapas de cristalización en las torres de carbonatación y llegar hasta una temperatura de 20ºC se consiguen cristales con diámetro de partícula grande, con lo cual menos cantidad de cristales pasarán al fluido.

Después de la separación sólido-líquido los cristales serán lavados con el agua procedente de los condensadores parciales de la zona de recuperación de amoníaco para eliminar posibles impurezas. Durante este proceso una parte de

los cristales serán disueltos y pasarán directamente al líquido que va a la recuperación de amoníaco. Concretamente se disuelven:

3,65% NaHCO3

7% NH4HCO3

93% NH4Cl

Para el lavado se utilizan unos 0,5 m3 de H2O/Tn de NaHCO3 formado, lo que provoca una dilución del 8% de la corriente líquida.

El filtro escogido es un filtro GL&V, el cual ha sido escogido en función de la producción de nuestra planta y la producción que puede proporcionar el filtro.

La siguiente figura muestra un esquema del sistema de filtración escogido:

Figura 1: Filtro rotatorio al vacío

Un aspecto muy importante a la hora de decidirse por el tipo de filtro a utilizar es el tipo de descarga del pastel formado. En este tipo de filtro encontramos diversas formas como:

- descarga con rascador - descarga en cinta - descarga con cuerda

De entre todas estas se ha escogido la descarga con cinta, ya que es la que mejor se adecua al sistema utilizado. La característica principal de este tipo de descarga es que el pastel separado necesita ser lavado. Las siguientes figuras muestran de forma detallada cómo funciona este sistema de descarga:

Figura 2: sistema de descarga en cinta Figura 3: sistema de descarga en cinta

1.5.7. Descomposición del bicarbonato sódico vía