IQ67A-Taller de Diseño de Equipos

Gabriela SandovalSebastián Ubilla

Jueves 3 de diciembre de 2009

Universidad de ChileFacultad de Ciencias Físicas y MatemáticasDepartamento de Ingeniería Química y Biotecnología

1. El Problemao Parámetros de Diseño

2. Diagrama de Flujos del Proceso

3. Balances de Masao Determinación del Área del Filtro

4. Balances de Energía Mecánicao Determinación de la Potencia de la Bomba

5. Dimensiones de Equipos y Fundaciones

6. Layout del Proceso

7. Instrumentación y Cañerías

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Tratar lodo de hidróxido de cobre (residuo líquido de procesos mineros) mediante la separación de los sólidos.

La alimentación consiste en un lodo de hidróxido de cobre (20%) y una solución de sulfato de níquel (5%) y sulfato de sodio (más trazas de H2SO4). El flujo de alimentación es de 8,5 [m3/hr] (ρ = 1,26 [Kg/m3]).

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Capacidad: Área suficiente para tratar 8,5 [m3/hr] de lodo.

Presión de trabajo: 100 [psi].

Composición de la torta:◦ 50% de humedad◦ 0,5 % de sulfato de níquel◦ 5% de sulfato de sodio

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1. El Problema

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Compuesto Masa [Kg] Fracción Másica [%]

Hidróxido de Cobre 2.137,9 20

Sulfato de Níquel 534,5 5

Agua 7.524 70,4

Sulfato de Sodio 492,1 4,6

Ácido Sulfúrico 0,83 0,01

Total 10.689,2 100

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Tabla: Balance de Masa en la Torta

Compuesto Masa [Kg] Fracción Másica [%]

Hidróxido de Cobre 2.137,9 44,5

Sulfato de Níquel 24,02 0,5

Agua 2.402,1 50

Sulfato de Sodio 240,2 5

Ácido Sulfúrico 0 0

Total 4.804,2 100

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3. Balances de Masa

Tabla: Balance de Masa en el Filtrado

El balance de Energía Mecánica se hace en la bomba, justo entre la succión y la descarga:

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Estanques

9

TanqueDiámetro

interno [m]Espesor

Tanque [mm]Altura Tanque

[m]Presión máxima soportada[kPa]

Alimentación 3,39 7,44 6,78 184,9Recepción 4,62 7,13 2,31 126,1

TanqueNúmero de

FundacionesArista [cm]

Altura Zapata [cm]

Alimentación 3 162,89 81,45Recepción 4 112,78 56,39

Filtro Prensa◦ Dimensionamiento

Marco conceptual

Resultados

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Número de placas

Área placa [m2]

Área total [m2]

Espesor placa [mm]

Volumen torta [m3]

38 1,69 62,74 50 3,137

Filtro Prensa y Bomba Centrífuga◦ Diseño mecánico

Fundaciones

Estructuras Metálicas

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5. Dimensiones de Equipos y Fundaciones

EquipoNúmero de

fundacionesLados [cm]

Arista “Pollo” [cm]

Altura Zapata [cm]

Filtro Prensa 4 39,49 x 39,49 10 13,41Bomba 2 39 x 1,37 - -

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Tanque de Alimentación

Filtro Tanque de Filtrado

2 m3,4 m 1,9 m 2 m 4,65 m

5 m

Código Nombre Descripción

CB1 Controlador de Bomba 1 Variación de Frecuencia

TN1 Transmisor de Nivel 1 Mide la altura del estanque

TN2 Transmisor de Nivel 2 Mide la altura del estanque

TP1 Transmisor de Presión Mide las variaciones de presión

L1 Alarma 1 Alarma de Nivel máximo o mínimo

L2 Alarma 2 Alarma de Presión máxima

L3 Alarma 3 Alarma de Nivel máximo13

E-1 E-2

V-1 V-2

CB 1

E-4 E-5 E-6 E-7 E-8

V-3

TN1

L1

E-9

TN2

L3

TP1

I-9

L2

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Cañerías

Tramo DNOMINAL [‘’] DEXTERIOR [mm] Espesor [mm] Largo [m] Codos

Estanque de alimentación -Bomba Centrífuga

4 114,3 6,02 1,2 2

Bomba Centrífuga - Filtro Prensa

3 88,9 5,49 2 2

Filtro Prensa – Estanque de Filtrado

3 88,9 5,49 2,5 3