Precalentamiento del agua de alimentación de caldera por recuperación de energía en proceso de enfriamiento de hidrogenación de grasas

Abstract

El presente informe se refiere un proyecto ejecutado por la empresa Industrias Pacocha S.A. donde laboro desde 1985. La empresa es líder en el mercado de productos de consumo masivo. Este informe desarrolla la ingeniería para recuperar el calor, producto de la reacción exotérmica al ingresar hidrógeno al aceite, con el enfriamiento en el proceso de la hidrogenación de los aceites. La recuperación se realiza al intercambiar, en un circuito cerrado de enfriamiento, el calor de la masa de agua caliente con la masa de agua desmineralizada fría logrando precalentar el agua de alimentación a la caldera. Esto significa un ahorro de energía y servicio de agua. Adicionalmente se logra evitar que un gran flujo de agua caliente contamine térmicamente las aguas del mar debido a que las aguas de enfriamiento iban directamente al desagüe industrial, trampa general de grasas y luego al mar. El proceso de hidrogenación aplicado en IPSA consiste en la elaboración de insumos intermedios para ser utilizados en la fabricación de aceites compuestos, margarinas, mantecas y jabones de lavar. Cada una de estas grasas producidas mediante la hidrogenación de un aceite tiene características diferentes para cada uso específico. En el Primer Capítulo como introducción trato los antecedentes del proceso de Hidrogenación y la necesidad de efectuar proyectos que generen ahorros de energía, así como la importancia económica del presente proyecto. En el Segundo Capítulo se explica la teoría de la Hidrogenación y se describe los equipos de la planta donde se efectúa este proceso. En el Tercer Capítulo detallamos la operación del sistema de control automático de la hidrogenación y el procedimiento de operación de la hidrogenación de los aceites. Se da un ejemplo de la operación del proceso de uno de nuestros productos con las características que determinan el tipo de grasa hidrogenada. En el Cuarto Capítulo se muestra la cantidad de energía que libera cada tipo de aceite de pescado al ser hidrogenado. Aplicamos estos valores de acuerdo con la proyección estimada de grasa hidrogenadas para el año 1994 logrando obtener la energía estimada anual a recuperar. Se calculan ¡a cantidad de agua caliente generada en la etapa de enfriamiento, así como la cantidad de agua caliente al efectuar el intercambio de calor con el agua desmineralizada fría procedente del caldero. Se presentan los cálculos de energía para generar vapor antes de la recuperación y con la recuperación de calor estableciendo el ahorro obtenido. En el Capítulo Cinco se muestra los cálculos realizados para la selección de las unidades de bombeo que requiere el circuito cerrado de enfriamiento, así como la necesaria para el bombeo del agua desmineralizada fría hacia el intercambiador de placas. También se presentan los cálculos para el dimensionamiento de los tanques de almacenamiento de agua. En el Capítulo Seis explico las razones para la selección del Intercambiador de Placas como intercambiador de calor con mejor rendimiento y eficiencia. Igualmente, en el Capítulo Siete explico las razones para la selección de la Lana de Vidrio como material aislante más adecuado para nuestro medio. Se presentan los cálculos para el aislamiento de las tuberías de agua caliente, así como el aislamiento para los tanques de almacenamiento de agua caliente. Se demuestra también la necesidad del aislamiento térmico desde el punto de vista económico. En el Capítulo Ocho menciono los criterios para la selección de los equipos necesarios y los detalles de cómo se ejecutó el proyecto. Se describe también como se puso en servicio el Sistema de Recuperación de Energía. En el Capítulo Nueve se presenta la valorización del proyecto con el cálculo del periodo de Repago que sirvió de sustentación para la aprobación y ejecución de este proyecto. En el Capítulo Diez se explica cómo afecta las descargas a los cuerpos de agua con efluentes que superan los 35 °C de temperatura Se menciona la Ley General de Aguas y al Código del Medio Ambiente. Finalmente se dan las observaciones y conclusiones del proyecto. En los anexos se adjuntan los esquemas del circuito de enfriamiento, dibujo isométrico de la ubicación de las instalaciones, tablas y gráficos que fueron utilizados para la selección de los equipos, así como la información general de alguno de ellos. Por último, se muestra cuatro fotografías de las instalaciones del proyecto en funcionamiento.