Auditoria del tratamiento de agua a caldera 200 Bhp en planta JJK S.A.C. para desmineralizar el agua y reducir costos de generación de vapor

Abstract

Se presenta el trabajo de investigación sobre el dimensionamiento y selección de un sistema de desmineralización en base a una auditoría sobre el proceso de tratar el agua que ingresa a caldera de la empresa JJK SAC, para reducir el costo de generación de vapor. En el capítulo inicial se plantea la realidad problemática, en donde encontramos que el tratamiento del agua era incompleto, ya que el agua que ingresa a caldera ingresa con una cantidad significativa de sólidos disueltos, los que salen en buena parte en el vapor generado, reduciendo su calidad y entalpía, ocasionando mayor demanda de vapor en los procesos, además, se realizó la auditoría a todo el sistema de generación de vapor, para la línea de agua se obtuvieron los siguientes resultados: Purga de caldera, real: [165/ (3500-165)]*2812 = 133.136 kg/h, el agua entra a 45°C, y la caldera quema en promedio 47.15 galones de petróleo/h, para un rendimiento de la caldera de 78.27%; evacuando un flujo de gas carbónico de 483.88 kh/h Además, se realizó el balance de sólidos minerales disueltos en el agua que ingresa a caldera, en ppm, que permite dimensionar y seleccionar el desmineralizador de agua. Los resultados indican que el agua a caldera ingresa con 165 ppm de TDS, siendo el flujo de agua a caldera 3.15 m3/h, el flujo de sólidos a caldera es 8300 g/día. Se calculó el flujo de purga, 0.175 m3/h, es decir se purgan 6860 g/día, quedando 1440 gr/d de sólidos en la caldera, cantidad importante, que reduce la calidad del vapor generado. Se analiza la posibilidad de incrementar purgas o instalar un desmineralizador del agua (ósmosis inversa), eligiendo este último sistema, por ser eficaz y de tecnología madura, el cual deberán tener una capacidad de 14112 kg/h, con un 60% de recuperación del agua (permeado). Siendo que con los nuevos parámetros de operación determinados en esta tesis sugieren implementar un sistema de ósmosis inversa, la cual nos da como resultados, en la reducción de purgas y el agua que ingresa a caldera es potable, reduciendo el costo de generación de vapor. Se concluye que la inversión en un sistema de ósmosis inversa, para desmineralizar el agua a caldera, es viable, desde el punto de vista técnico, económico y medioambiental, pues trae beneficios en todos los casos: mejora calidad de vapor y reduce el mantenimiento de caldera y purgas, se obtiene un aumento del rendimiento de la caldera y reducción del costo de generación del vapor, y se reduce el flujo de gas carbónico al medio ambiente.