operador de sulfato fÉrrico
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OPERADOR DE SULFATO FÉRRICO
Septiembre 2021
Ingeniería de Procesos
EHS - 412 / PS – 003 Instrucciones de Operación
¡ Ayúdanos a mejorar el material de formación !
Si echas en falta algo en este manual que crees que debería aparecer o encuentras algún error, ponte en contacto con cualquiera de las personas siguientes
mediante correo electrónico.
Manuel Cayetano – [email protected]
Lucía Vicente – [email protected]
2
Descripción del proceso, Especificaciones de Operación y Registros de datos
Fotos de la planta
Lista de chequeo: Comprobaciones previas al uso de la pala
EPI´s, Fichas de seguridad y Herramientas Daño Cero
Índice de contenidos
Lista de chequeo: Vaciado a de la disolución de sales nitroso-nítricas y renovación de NaOH
Otros análisis de laboratorio
Lista de chequeo: Vaciado de torres
Ritmo de producción
Check list asociados al puesto
Lista de chequeo: Tanque de O2 líquido 101/4
Índice de contenidos
Parada de emergencia desde panel central
Parada de emergencia por alto nivel en el reactor
Carga de camiones de Sulfato Férrico Líquido
Aprendizaje: Emisión de gases NOx desde la Planta de Neutralización
Lista de chequeo: Descarga de O2 líquido 101/4
Elementos de Protección Individual
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6
¿Dónde encuentro información sobre EPI’s?
En la base de datos PROCEDIMIENTOS EHS se encuentra el procedimiento general de
Protección personal (EpI’s) y en varios de sus apéndices encontraremos la información
necesaria para saber cuales son los elementos que debemos vestir en función del
trabajo a realizar General del área
Toma de muestras en Edificio A, ETP y SF
Siempre buscar la información actualizada en la base de datos
7
Apertura de líneas (general)
Siempre buscar la información actualizada en la base de datos
8
Apertura de líneas (general)
Siempre buscar la información actualizada en la base de datos
9
Apertura de líneas (general)
Siempre buscar la información actualizada en la base de datos
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TOMA DE MUESTRAS. EPIS A USAR. Riesgo Pantalla
facial
Guantes Potec.
Química
Mandíl Protec.
Química
Traje Prot. Química
HORARIO TOMA DE MUESTRA
MUESTRA PUNTO Área EDIFICIO NIVEL CONJUNTO DE EPI´S Riesgo PF GPQ MPQ TPQ FRECUENCIA
SULFATO FERRICO LÍQUIDO 103/5 NEGRA SUF. FER. NIVEL C LMC SI SI SI NO 08 Lunes y Jueves / 2 semana
ACIDO NITRICO 102 NEGRA SUF. FER. NIVEL D SI SI SI NO PARA REALIZAR DENSIDAD POR PARTE DEL
OPERADOR
Versión Abril 2018
ELIMINACIÓN DE ATASCOS. EPIS A USAR. SI
NO SE ABRE LA LINEA Riesgo
Pantalla
facial
Guantes Potec.
Química
Mandíl Protec.
Química
Traje Prot.
Química
Traje Ptro.
Polvo.
Mascara toda Cara
Mascara Anti
Polvo.
Área Sección Descripción del atasco Producto Riesgo PF GPQ MPQ TPQ TAP MTC MAP NIVEL CONJUNTO DE EPI´S
Negra 102 Atasco en tolva y tornillo de alimentación de caparrosa Caparrosa S No SI No No No No No Además de los EPIS de uso general usar Guantes de
protección química
Negra 102 Atasco en salida de reactores de sulfato (filtros de salida) Sulfato Férrico LC Si Si Si No No No No NIVEL C
Negra 103 Atasco drenaje torre de sosa (cristalización en invierno por baja
temperatura) Hidróxido de Sódico+ NOx
LMC No SI No Si No Si No NIVEL D
EPIs Sulfato Férrico
Siempre buscar la información actualizada en la base de datos
Fichas De Seguridad
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Fichas de seguridad (FDS)
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Las FDS tienen mucho texto, pero
¿Qué es lo más importante para mi trabajo?
Las fichas de seguridad de todos los
productos químicos utilizados en la planta
se pueden consultar en la base de datos
Ácido sulfúrico 98%
Riesgos Principales:
Corrosivo
Peligros:
- Dañino por inhalación, ingestión y contacto.
- Producto muy irritante para los ojos, la piel y las vías respiratorias. Produce dolor, enrojecimiento, quemaduras cutáneas
graves.
- Muy peligroso para la vida acuática y las plantas en pequeñas concentraciones.
- Ataca a numerosos materiales y a las ropas.
- El contacto con una cantidad relativamente pequeña de agua produce una reacción violenta con gran desprendimiento
de calor y proyección de ácido caliente.
- Ataca a numerosos metales con desprendimiento de gas hidrógeno que es inflamable y forma mezclas explosivas con el
aire.
- Puede reaccionar con sustancias combustibles, originando riesgo de incendio o de explosión.
Ácido nítrico 60%
Riesgos Principales:
Corrosivo. Tóxico
Peligros:
- Provoca quemaduras graves.
Peróxido de Hidrógeno (Agua oxigenada)
Riesgos Principales:
Peligro para la salud. Corrosivo.
Peligros:
- Propiedades Comburentes.
- Nocivo por ingestión.
- Irrita las vías respiratorias y la piel.
- Riesgo de lesiones oculares graves.
Las fichas de seguridad de todos los
productos químicos utilizados en la planta
se pueden consultar en la base de datos
Hidróxido Sódico (Sosa) 50% En la Planta de Sulfato Férrico se utiliza diluida al 22%
Riesgos Principales:
Corrosivo
Peligros:
- Tiene una acción corrosiva sobre la piel y ojos, produciendo quemaduras graves.
- Por ingestión puede causar perforación intestinal.
- Alcalinización del terreno y efluentes.
- Peligro para la fauna y flora acuática en altas concentraciones.
- Reacción muy exotérmica con ácidos fuertes.
- El calor generado en contacto con el agua (calor de disolución) puede bastar para producir ignición de otros materiales
combustibles
- La reacción con metales puede generar hidrógeno (gas inflamable entre el 4% y el 75% en volumen en aire).
Oxígeno Líquido
Riesgos Principales:
Comburente
Peligros:
- Puede provocar o agravar un incendio, comburente.
- Puede provocar quemaduras o lesiones criogénicas
- Mantener libre de grasa y aceite
Herramientas de Daño Cero
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Daño Cero en la fabrica de Huelva consiste en tener una cultura para evitar
accidentes, utilizando las herramientas: Safety Share, Sesenta Segundos,
Iteraciones de Seguridad, Casi perdidas y Respetando las Reglas de vidas.
Safety Share
¿Qué es?
• Una herramienta basada en una experiencia personal
relacionada con la seguridad que se comparte en una
actividad grupal
¿Cómo?
• Empezando cada reunión compartiendo una
experiencia de seguridad.
• Los learning son una buena fuente para interacciones
de seguridad.
• Varias fuentes: del trabajo, de casa, internas,
externas,…
• Debe ser breve (máx 5 minutos)
• Puede usarse para compartir/comentar 60 segundos
en los diarios de seguridad
¿Por qué hacerlo?
• Porque es una herramienta simple y que hace que
saquemos la seguridad de la parte subconsciente del
cerebro y la pasemos a la parte consciente del cerebro.
• Porque crea la cultura de tener presente la seguridad en
cada reunión de la organización, haciéndola presente en
reuniones en las que se tocan temas y toman decisiones de
toda índole.
• Es una herramienta del NOSOTROS en el viaje hacia la
cultura de Daño Cero.
Herramientas Daño Cero
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Sesenta Segundos
¿Qué es?
• Es una herramienta de concentración en la evaluación de
riesgos de una tarea que nos pide pararnos, dar un paso
atrás y hacernos tres preguntas simples:
• Cuales son los riesgos potnciales
• Qué podría ocurrirme
• Como puede ser prevenido
¿Cómo?
• Rellenándolo al comienzo y revisándolo periódicamente
a medida que progrese el trabajo, por ejemplo: después
de un descanso/interrupción, si cambia el alcance,…
• Leer cada riesgo potencial de la primera página de la
libreta y escribir el que aplica a tu actividad (no vale
llevar hojas sueltas)
• Describir las consecuencias de lo que podría pasar en
relación con ese riesgo.
• Eliminar los riesgos potenciales o hacer algo que te
proteja de ellos
¿Por qué hacerlo?
• Porque es una herramienta simple y efectiva la cual
podemos usar diariamente. Es una herramienta del “YO” de
Daño Cero
• Nos permite a todos el espacio para pararnos, pensar y
considerar lo que estamos a punto de hacer, eliminando
riesgos que nos pueden pasar desapercibidos y resultar en
un incidente o lesiones.
• Es una herramienta que nos rescata del subsconciente, del
piloto automático hasta el pensamiento consciente antes de
comenzar una actividad.
Herramientas Daño Cero
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Interacciones de Seguridad
¿Qué es?
• Una de las herramientas de liderazgo más efectivas para
desarrollar la cultura de Daño Cero en la compañía.
• Es una conversación estructurada con tres partes:
Comienzo, Medio y Final.
¿Cómo?
• Preparando la interacción antes de realizarla.
(Preparando preguntas abiertas,
presentándonos,…)
• Si se requiere una acción será debatida y acordada
con la(s) persona(s) participante(s).
• La interacción de seguridad puede realizarse en
cualquier lugar/momento
• Dónde termine una interacción de seguridad
comenzará la siguiente que hagamos con las
mismas personas. Es importante realizar los
compromisos a los que lleguemos
• Porque nos permiten tener una conversación sobre
seguridad, mejorar nuestra comprensión del trabajo de otro
compañero y construir relaciones entre profesionales
• Es una herramienta del NOSOTROS en el viaje hacia la
cultura de Daño Cero.
¿Por qué hacerlo?
Herramientas Daño Cero
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Diario de Seguridad
¿Qué es?
• Una herramienta que nos permite poner la seguridad en el centro de nuestro
trabajo antes de comenzar el día.
¿Cómo?
• Al principio de la jornada, el equipo se reúne para comentar una experiencia de seguridad y acordar una acción que mejore
nuestra seguridad en el trabajo
• Se evalúa lo que ha ocurrido con la acción que se acordó realizar el día anterior
• Si se ha logrado realizar la acción definida el día anterior diremos que el día es VERDE. Si no ha ocurrido nada ni bueno ni
malo será AZUL. Si ha ocurrido un accidente o incidente grave el día será ROJO.
• Para cada mes hay una cruz compuesta por cuadros y cada uno de ellos representa cada día. Cada cuadro se va rellenando
de un color en función de los logros que haya alcanzado el equipo.
• Junto a la cruz se van apuntando las acciones que el equipo se compromete a realizar cada día.
¿Por qué hacerlo?
• Porque nos permite hablar de seguridad y ponernos retos para ir mejorando
como equipo día a día en nuestro desempeño.
• Es una herramienta del NOSOTROS en el viaje hacia la cultura de Daño Cero.
Herramientas Daño Cero
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¿Por qué hacerlo?
Casi pérdidas
¿Qué es?
• Una de las herramientas mas efectivas para desarrollar la
cultura de Daño Cero en la compañía, basada en la
experiencia,
• Es una experiencia gratuita de lo que ha podido ser un accidente.
• Es una herramienta del NOSOTROS en el viaje hacia la cultura de Daño Cero.
¿Cómo?
• Rellenándola cuando tenemos un casi perdida.
• Compartiéndolo con tu grupo y escalándolo a tu superior,
• Identificar las acciones que pueden evitar que se
produzca
Herramientas Daño Cero
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Las reglas de vidas son un estándar de actuaciones que bajo ningún concepto
se pueden saltar en nuestra fábrica:
Herramientas Daño Cero
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Checklist asociados al puesto
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Tareas Críticas – Check List
Tarea Crítica Es una tarea que si no se ejecuta bien
puede tener un alto impacto en Producción // EHS //
PSM.
Todas aquellas tareas que se consideran críticas llevan
asociado un CHECK LIST para ayudara a ejecutar la tarea
correctamente y que no podamos saltarnos ningún paso
Todo operador debe conocer las Tareas Criticas que
afectan a su sección y todos deben realizarla de la
misma manera. Para ello se utilizan los Check List
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Tareas Críticas – CHECK LIST
Tareas Críticas – Operador sulfato férrico
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Siempre buscar la información actualizada en la base de datos
Si observas alguna mejora en estos formatos, deja constancia de
ellos en el propio formato o mándale un correo a tu mando.
La forma
en la que
se rellena
un
checklist
es muy
importante
SEGURIDAD / SALUD:
Riesgo por manipulación de reactivos y productos químicos
(Caparrosa, Sulfato Férrico Líquido, Ácido Nítrico Concentrado, Ácido
Nítrico Recuperado, Sosa Cáustica, Ácido Sulfúrico 98%, Reactivos
de Análisis y Agua Oxigenada)
Riesgo de quemaduras por:
1. Contacto con reactor en servicio, tº trabajo > 73ºC
2. Contacto con instalación de vapor a los reactores
3. Toma de muestras de sulfato férrico del reactor al finalizar la
carga, tº > 73ºC
4. Contacto con la instalación de salida de gases NOx, tº > 110ºC
• Riesgo de salpicaduras en:
1. Toma y análisis de muestras
2. Llenado de contenedores
3. Limpieza de filtros y de la planta en general
E.P.I obligatorio E.P.I ocasional
COMPUESTOS QUÍMICOS UTILIZADOS:
• Caparrosa • Hidróxido Sódico al 22%
• Ácido Sulfúrico 98% • Ácido Nítrico
• Sulfato Férrico Líquido • Peróxido de Hidrógeno
EHS
103
Máscara para todo tipo de gases
Mandil de protección química
PSM
ESCENARIOS CRÍTICOS PSM:
Fase Descripción Hecho iniciador Posible
consecuencia Capas de protección
Tanque
almacén
de
Oxigeno
(101/4)
Gran
pérdida de
contención
1- Sobrellenado del tanque
de Oxígeno (riesgo de
sobrepresión)
2- Fugas / derrames por la
manguera de descarga del
camión
3- Producto contaminado
(suministrador de Oxigeno)
4- Calentamiento del
tanque criogénico
5- Fugas en la carcasa
interna del tanque
6- Incendio externo
7- Impacto por camión /
cargador
8- Corrosión externa
9- Corrosión externa en las
tuberías de Oxígeno
- Una o varias
muertes por
proyecciones
- Daños a
equipos
situados en las
cercanías
- Parada
completa de
producción o
impacto en los
costes y/o en
la producción
de la planta
1- Protecciones de Praxair (válvulas de seguridad y
disco de ruptura)
2- Procedimiento de descarga proporcionado por
Praxair (conductor de Praxair)
3- Sistemas de control de calidad de Praxair
4.1 - Lista de chequeo diaria por parte del operador
de Sulfato Férrico
4.2 - Procedimientos de operación y monitorización
de Praxair
4.3 - Válvulas de seguridad (en tanque y tuberías)
5.1 - Preventivos de revisión de integridad mecánica
de Praxair (inspecciones legales)
5.2 - Válvulas de seguridad (en tanque y tuberías)
6.1 - Control sobre los trabajos en el tanque por
Praxair
6.2 - Lista de chequeo diaria por parte del operador
de Sulfato Férrico
7- Vallado alrededor del tanque de oxígeno
8- Preventivos de revisión de integridad mecánica
de Praxair (inspecciones legales)
9- Preventivos de revisión de integridad mecánica
de Praxair (inspecciones legales)
Medio Ambiente
Todos los drenajes van hacia la Planta de Neutralización (Hay 3 pH-metros: 531N-101Q50, 532N-
104Q50, cubeto de H2O2-102Q031)
Salida de gases nitrosos por tapa de reactores -
1. Comprobar que la velocidad del tornillo de adición de caparrosa es la adecuada, bajarla si es
necesario.
2. Comprobar depresión en el sistema de recuperación de ácido nítrico, tratar de localizar posibles
entradas de aire.
3. Si no cesa la emisión de gases, comunicar al Piloto.
Salida de gases nitrosos por venteo de torre de lavado final de gases (103/5) –
1. Baja concentración de sosa (riqueza NaOH < 10%), reponerla.
2. La producción de gases NOx es mayor que la capacidad de las torres de absorción, bajar la
alimentación de caparrosa.
Drenaje de la disolución de sales nitroso nítricas – Si la concentración de sosa es menor del 10% se
procederá al drenaje de la disolución de sales nitroso nítricas hacia el tanque 103/10 de donde es
aspirado por un camión de limpieza y enviado a la cuba 420/3 o 420/4 de la Planta de Neutralización.
Contactar con el Coordinador de turno y el Operador de la Planta de Neutralización para su vertido.
Si durante el drenaje de la disolución salen gases nitrosos por la red de alcantarillado:
1. El drenaje de la disolución de sales nitroso-nítricas se está realizando de forma muy rápida
2. Si la velocidad de drenaje es lenta y se producen los gases es que se está poniendo en
contacto con otro efluente ácido, cortar el drenaje y comunicarlo al Jefe de Planta.
La gestión de residuos se realizará conforme a la instrucción TEH-SHE-IE-R02
La fiabilidad de los niveles de los tanques de ácido nítrico y agua oxigenada es de vital importancia.
OBJETIVO - Transformar el sulfato ferroso heptahidratado sólido (caparrosa) en una disolución de sulfato
férrico mediante la acción de la mezcla sulfonítrica, recuperando el máximo posible de gases nitrosos en forma
de ácido nítrico diluido.
El sulfato férrico líquido es utilizado como floculante primario en tratamiento de aguas industriales y residuales.
Descripción del Proceso
EN EL REACTOR:
6 FeSO4· 7HxO + 3 H2SO4 + 2 HNO3 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 46 H2O
El HNO3 provoca la oxidación de Fe2+ a Fe3+ (El N se reduce de N5+ a
N2+)
El H2SO4 sirve para satisfacer las necesidades moleculares de
Fe2(SO4)3 [Relación 1:1,5]
Se puede añadir H2O para obtener la concentración deseada de
Fe2(SO4)3
La temperatura óptima de la reacción es 73 – 79ºC. Este intervalo de
temperatura se obtiene al adicionar el H2SO4 a las otras sustancias.
Durante la reacción no se produce calor. Una vez terminada la adición
de H2SO4, se adiciona vapor para mantener la temperatura.
EN EL SISTEMA DE LAVADO DE GASES:
a) 2 NO + O2 2 NO2
4 NO2 + 2 H2O 2 HNO3 + 2 HNO2
2 NO2 H2O + NO2 + NO
b) 3 NO2 + H2O 2 HNO3 + NO
El sistema de lavado consiste en 6 torres en serie de absorción con agua
que convierten los gases de NOx en ácido nítrico de una concentración
determinada. La concentración del ácido nítrico recuperado depende de la
cantidad de agua introducida en el sistema.
El reactor se mantiene en depresión a lo largo de la reacción para evitar la
emisión al nivel de trabajo de los gases de NOx producidos por la reacción.
c) NOx + NaOH NaNO2 + NaNO3 + H2O
La baja concentración de NOx que no es absorbida en las torres de
absorción con agua entra en una torre final de lavado con NaOH.
REACCIONES
El punto final de la reacción llega cuando todo el ácido nítrico presente ha sido consumido
(reactivo limitante) y por tanto ya no se desprende más NO gas. La determinación de este punto
se controla por la bajada de temperatura de los gases que entran en el sistema de lavado.
Fallos químicos
Mal control de la temperatura de reacción:
La temperatura óptima de reacción es de 73 – 79ºC. Si las condiciones de temperatura de la reacción no son mantenidas la
calidad del producto se ve afectada tal y como se indica a continuación:
a) Calentamiento insuficiente (temperatura < 70ºC): Da como resultado la formación de sulfato nitroso-ferroso, que es un
compuesto insoluble muy difícil de redisolver.
b) Sobrecalentamiento (temperatura > 80ºC): Causa hidrólisis (formación de Fe(OH)3 y lodos) dando lugar a un producto
de baja calidad similar a los lodos. Además, temperaturas por encima de 80ºC pueden también dar lugar a una pérdida de
producción ya que tales temperaturas pueden ocasionar la evaporación del ácido nítrico.
PARA RESPETAR LA TEMPERATURA ÓPTIMA DE REACCIÓN ES FUNDAMENTAL QUE LOS TORNILLOS DE
CAPARROSA TRABAJEN DE FORMA AUTOMÁTICA
LA ADICIÓN DE CAPARROSA NUNCA COMENZARÁ ANTES DEL FIN DE LA ADICIÓN DE LOS ÁCIDOS NÍTRICOS
Salidas de gases nitrosos por tapa de reactores:
En circunstancias normales no debe haber salida de gases nitrosos por la tapa de los reactores. En caso de que esto
ocurriese es necesario llevar a cabo la siguiente lista de comprobaciones:
- Avería en el ventilador de extracción V103/4
- Obstrucción en las torres o posible restricción en los conductos
- Sobrecalentamiento del reactor
- Aumento del caudal de alimentación de caparrosa dando lugar a una sobrecarga en el sistema de lavador
- Exceso de volumen y/o concentración de los reactivos en el reactor
- Impurezas en la caparrosa
- Orden incorrecto de adición de reactivos (ácido nítrico sobre caparrosa en lugar de lo contrario)
Sistema de alimentación de caparrosa
Máquina volvo + tolva de alimentación 102/1 con barra rompedora + tornillo
horizontal 102/2 + tornillo vertical 102/3 + tornillo horizontal reversible 102/4 I-D La velocidad del tornillo horizontal regula el caudal de alimentación al reactor
(Frecuencia variador ~ 70-80%).
Todos los lunes en turno de mañana hay que repostar la gasolina de la volvo.
102 – Manejo de caparrosa y reactores
104 – Almacenamiento y carga de Sulfato Férrico Líquido
Tanque de ácido
nítrico concentrado
101/4
20m3
• El ANC es
bombeado a los
reactores a través
de la P101/4
• Dispone de
medidor
magnético de
caudal y v/a’s
• La descarga de
ANC se realiza
conforme a la
instrucción TEH-
SHE-IMP-DAN
Tanque de
medida de ácido
nítrico
recuperado 103/7
8m3
• El ANR es
bombeado a los
reactores a
través de la
P103/7
• Dispone de
medidor
magnético de
caudal y v/a’s
• Recibe el ANR
del 103/6
Ácido Sulfúrico Concentrado
• Seleccionar origen: Edificio A o
Edificio D (Normalmente Ed. A)
• Dispone de medidor magnético
de caudal y v/a’s
Vapor
Se introduce termostáticamente
en los reactores por medio de
v/a e inyector de vapor una vez
finalizada la adición de H2SO4
Salida de gases
de reactores a
torres de
absorción
Tanque de agua
oxigenada 35% 102/10
30m3
• Se utiliza para oxidar
los restos de Fe2+
• El nº de pulsaciones
se calculará utilizando
la hoja de receta
• 2 bombas (1 E/S)
Tanques de almacenamiento de sulfato férrico líquido
104/1 (71m3,) - 104/2 F/S (30m3) - 104/3 (139m3) - 104/4 (135m3) - 104/5 (135m3)
El operador comprueba los niveles de los tanques y selecciona el tanque hacia el
que se va a bombear. El bombeo se realiza con las P102/5/1 y 2.
Carga de camiones
Bombeo con P104/1/1 y 2
* Si por receta es necesario, se puede añadir agua a los reactores por medio de un contador manual y v/m
* Tanque de antiespumante 102/11 - 0,28m3
Reactores 102/5/1 y 2
Acero inox. (22m3) con Agitador
Tanque de O2
líquido 102/14
• Propiedad de
PRAXAIR
• Se adiciona
para favorecer
el paso de
NOx a HNO3
65 m3
útiles 136 m3
útiles
115 m3
útiles
115 m3
útiles
103 – Recuperación de ácido nítrico
Torres de absorción primaria 103/1/1, 2 y 3 Torres de absorción secundaria 103/3/1, 2 y 3
Torre de sosa 103/5
Línea de recirculación independiente
Los gases no absorbidos en el sistema de
torres van hacia la atmósfera a través de
la chimenea
103/9 (2m3) Tanque almacén NaOH 22%
103/10 –(2m3) Tanque disolución de
sales nitroso-nítricas
Ventilador
de
extracción
de gases
V103/4
Aspira los
gases
desde el
reactor a
través del
sistema de
lavado
antes de la
torre de
sosa
Entrada de gases
desde reactores a
torres de absorción
Cambiadores de placas 103/2/1, 2 y 3
Utilizan agua de mar para eliminar el
calor y reducir la temperatura
favoreciendo el paso de NOx a HNO3
(NO más soluble a baja temperatura)
Tanque de bombeo de ácido nítrico
recuperado 103/6
Desde la 1º torre se extrae el ANR y
entra en el 103/6 (0,75m3)
Se bombea con P103/6 al tanque 103/7
Entrada de agua
El agua es alimentada a la
torre 103/3/3 por medio de un
rotámetro y v/a cuando según
SP de caudal
A fallo de aire la válvula TV14
abre
6 torres de ac. inox conectadas en serie – Relleno de anillos de polipropileno sobre los que se rocía
el H2O / HNO3 que fluye hacia abajo en dirección opuesta al gas proveniente de los reactores.
Bomba que hace circular la solución de H2O / HNO3 desde el fondo de la torre al rociador situado arriba
Especificaciones de Operación
Laboratorio
Objetivo: -1 a -2%
Objetivo: 0%
Planta
Objetivo Densidad ANR
1100 – 1200 gpl
Ajustar caudal de agua de torres para
ello (ideal > 800 l/h)
Los datos de cada
carga se registran
en el TextoPlanta
Nº Carga: 7464
Reactor: 2
Datos Entrada Receta
Tamaño Carga (Tm): 20
Tª A.N.C (ºC): 24
Dens. A.N.C. (g/l): 1372
Tª A.N.R. (ºC): 45
Dens. A.N.R. (g/l): 1164
Volum. A.N.R (l): 2900
Receta
Volum. (l) H. Inicio H. Fin
Agua
A.N.R 2891 04:00 04:10
A.N.C
A. Sulf. 800 04:10 04:45
Caparrosa H. Inicio 04:20 Vel. tornillo 102/2 (%) 80
Hora toma de lectura 04:50 05:20 06:40 07:10
Tª Reactor (ºC) 75 75 74 75
Tª Gases a Torre 1 (ºC) 111 131 154 172
Tª Fondo Torre 1 (ºC) 48
Tª Salida de Cambiadores 1 y 3 39
Tª Gases a Torre 2 (ºC) 45
Tª Fondo Torre 2 (ºC) 37
Tª Salida de Cambiador 2 35
Tª Gases a Torre 3 (ºC) 35
Tª Fondo Torre 3 (ºC) 35
Tª Circulación Torre 3 (ºC) 24
Presión Entr. Oxígeno (mBar)
Presión Entr. Torre 1 (mmCA) 2.54 2.5 2.53 2.48
Velocidad en V103/4 (%) 0 0 0 0
Caudal Agua a Torres (l/h) 9027 902 895 99
Antiespumante H. inicio 05:20
Caparrosa H. fin 07:35 Dur. (min) 135
Análisis
Férrico
%w/w: 12.78
Dens. (kg/m3): 1596
Tª (ºC): 20
Ferroso %w/w: 0.11
Niv. reactor (m3): 1.35
A. Oxigenada Bomba 2 Pulsac. 280
Análisis
Férrico %w/w: 12.89
Acidez libre %w/w: -1.1
Ferroso %w/w: 0
Tamaño carga (Tm): 20
Bombeo
H. inicio 07:55
H. fin 08:55
A tanque 4
Oxígeno (1/Turno)
Hora
Contenido (Tm)
Caudal (m3/h)
Secuencia general
de carga
Filosofía de control
Si no se va a
parar la planta y
se va a iniciar
una nueva
carga, una vez
finalizado el
bombeo se
vuelve a la fase
de
comprobaciones
de seguridad
Sistema de
lavado de gases
Temperatura del
líquido en el
reactor
Totalizadores
de reactivos Temperaturas
de gases de
salida
Nº paso Descripción
1 Puesta en marcha del reactor
2 Comprobaciones de seguridad
3 Cálculo de receta
4 Inicio de la carga
5 Marcha del agitador
6 Adición de agua
7 Adición de ácido nítrico recuperado
8 Adición de ácido nítrico concentrado
9 Adición de ácido sulfúrico
10.1 Adición de caparrosa
10.2 Inyección de vapor
10.3 Parada de la adición de caparrosa
11 Análisis
12 Adición de agua oxigenada
13 Parada del agitador
14 Bombeo del producto
15 Parada de la planta
Cargas de sulfato férrico
Paso 1 – Puesta en marcha del reactor
Consiste en el arranque de la planta poniendo en marcha el sistema de recuperación de ácido
nítrico. Los pasos son los siguientes:
El operador debe abrir
manualmente las válvulas de
agua de mar hacia los
cambiadores de calor 103/2/1,
103/2/2 y 103/2/3 y comprobar
que el caudal de agua es
aceptable.
Una vez finalizada esta
secuencia, el programa manda
mensaje: “Reactor 1 paso 1
Completo”
• La P103/6 arranca cuando se alcanza el
alto nivel en el 103/6 Si está seleccionado
el modo automático y no está pulsada la
seta de emergencia.
• La P103/6 para cuando se da una de las
siguientes condiciones:
1. Bajo nivel del tanque 103/6 activo
2. Tiempo de bombeo > 7 minutos desde
que se ha desactivado el alto nivel
3. Parada de emergencia
Modificación 3556
Paso 2 – Comprobaciones de seguridad
El objetivo de este paso es comprobar si es seguro iniciar una nueva carga antes de continuar:
La secuencia del paso 2
en el reactor 2 es
exactamente la misma.
Una vez finalizada esta
secuencia, el programa
manda mensaje: “Reactor 1
paso 2 Completo”
El operador introduce en la hoja de cálculo el tamaño de
la carga; la temperatura, densidad y volumen disponible
en el tanque 103/7 de Ácido Nítrico Recuperado y la
temperatura y densidad del Ácido Nítrico Concentrado.
Automáticamente se obtienen las cantidades de Ácido
Nítrico Recuperado, Ácido Nítrico Concentrado, Ácido
Sulfúrico y agua (si es necesario) a añadir.
En la última actualización de la receta, se ha incluido el
tiempo de adición de agua.
Podéis encontrar el archivo de uso
actual en la siguiente dirección:
Receta
Datos a introducir por el operador
Cálculos
\\ESHVFV150\Public\FABRICACION\AREANEGRA
\Sulfato Férrico
Para que el producto cumpla las especificaciones de operación es fundamental que no haya errores en la introducción
de los datos de la receta.
Paso 3 – Cálculo de receta
El programa interrumpe el proceso para permitir al operador calcular e introducir la receta de carga:
Una vez finalizada esta secuencia, el programa manda
mensaje: “Reactor 1 paso 3 Completo”
La secuencia del paso 3 en el reactor 2 es
exactamente la misma.
Paso 4 – Inicio de carga
En este paso se realiza el comienzo de la secuencia de carga:
Una vez finalizada esta secuencia, el programa manda mensaje: “Reactor 1 paso 4 Completo”
La secuencia del paso 4 en el reactor 2 es exactamente la misma.
Paso 5 – Marcha del agitador
Consiste en el arranque automático del agitador:
Una vez finalizada esta secuencia, el programa manda
mensaje: “Reactor 1 paso 5 Completo”
La secuencia del paso 5 en el reactor 2 es
exactamente la misma.
Paso 6 – Adición de agua
Dependiendo de la concentración del ácido nítrico recuperado, para cumplir la especificación de
[Fe3+] en producto final > 12,5% en ocasiones es necesario añadir agua a la carga. La adición se
realiza de forma manual.
Una vez finalizada esta secuencia, el programa manda mensaje:
“Reactor 1 paso 6 Completo”
La secuencia del paso 6 en el reactor 2 es exactamente la misma
Contador de agua
Paso 7 – Adición de ácido nítrico recuperado
Este paso consiste en la adición automática de la cantidad requerida de ácido nítrico recuperado
ESTA SECUENCIA SOLO SE INICIARÁ SI EL REACTOR 2 NO ESTÁ REALIZANDO EL PASO 7
Una vez finalizada esta
secuencia, el
programa manda los
siguientes mensajes:
“Reactor 1 todo el ANR
añadido” y “Reactor 1
paso 7 Completo”
La secuencia del paso
7 en el reactor 2 es
exactamente la misma.
Paso 8 – Adición de ácido nítrico concentrado
Este paso consiste en la adición automática de la cantidad requerida de ácido nítrico concentrado
ESTA SECUENCIA SOLO SE INICIARÁ SI EL REACTOR 2 NO ESTÁ REALIZANDO EL PASO 8
Una vez finalizada esta
secuencia, el
programa manda los
siguientes mensajes:
“Reactor 1 todo el ANC
Añadido” y “Reactor 1
paso 8 Completo”
La secuencia del paso
8 en el reactor 2 es
exactamente la misma.
Paso 9 – Adición de ácido sulfúrico
Este paso consiste en la adición automática de la cantidad requerida de ácido sulfúrico
ESTA SECUENCIA SOLO SE INICIARÁ SI EL REACTOR 2 NO ESTÁ REALIZANDO EL PASO 9
La secuencia
del paso 9 en
el reactor 2 es
exactamente
la misma.
Se añadirá ácido
sulfúrico mientras
que la cantidad
adicionada sea
menor de la
establecida en la
receta
Existe un enclavamiento que corta la adición de ácido sulfúrico si la
temperatura en el reactor supera los 76ºC
Existe un enclavamiento de paro de tornillos de caparrosa si la
temperatura en el reactor es menor de 70ºC o mayor de 80ºC
Una vez añadida una cantidad
de ácido superior al 10% de la
establecida en la receta, el
programa manda el siguiente
mensaje:
“10% de Ácido Sulfúrico
Añadido al Reactor 1”
Una vez añadido todo el
ácido, el programa manda los
siguientes mensajes:
“Reactor 1 Todo el Ácido
Sulfúrico Añadido” y
“Reactor 1 paso 9 Completo”
Si se cumplen las dos
condiciones anteriores
y está seleccionada la
adición desde el Edificio
D el programa envía
orden a TDC para
arrancar la bomba y
abrir la válvula
La adición de ácido
sulfúrico se debe hacer
de forma automática con
v/a reguladora y
poniendo un SP de
temperatura en el
reactor de 75ºC
Paso 10.1 – Adición de
caparrosa
Consiste en la adición automática de caparrosa. Este paso comenzará antes de completar el paso 9
ESTA SECUENCIA SOLO SE INICIARÁ SI EL REACTOR 2 NO ESTÁ REALIZANDO EL PASO 10.1
Llegados a este paso, el programa pone automáticamente en marcha el sistema de dosificación de oxigeno
Cuando se ha añadido más del 10% del
ácido sulfúrico Y la temperatura en el
reactor es superior a 70ºC, el programa
manda el siguiente mensaje:
“Reactor 1 Temperatura superior a
70ºC”
El programa manda el siguiente
mensaje:
“Reactor 1 Permiso de Adición de
Caparrosa”
Autorizada la adición de caparrosa, el programa sigue la siguiente secuencia:
a) Tornillo reversible de alimentación
de caparrosa 102/4
La secuencia de la fase a) del paso 10.1
en el reactor 2 es la misma pero
seleccionando el motor derecho del
102/4 en lugar del izquierdo (reactor 1).
Es muy importante que la adición se haga
de forma automática para que actúe el
control de temperatura (70-80ºC)
b) Tornillo vertical de
alimentación de
caparrosa 102/3
c) Tornillo horizontal de
alimentación de
caparrosa 102/2
d) Rompedor de barras de
la tolva 102/1
Paso 10.2 - Inyección de vapor
Al adicionar el volumen total requerido de ácido sulfúrico, el proceso requiere una fuente de calor
para mantener la temperatura de reacción para lo que se usa VAPOR.
Este proceso es iniciado automáticamente por la siguiente secuencia:
La secuencia del paso 10.2 en el reactor 2 es
exactamente la misma.
El control de temperatura del reactor debe ser aplicado utilizando la temperatura en
el reactor para controlar la apertura de la válvula de control de vapor (SP ~ 75ºC)
Paso 10.3 – Parada de la adición de caparrosa
La secuencia del paso 10.3 en el reactor 2 es exactamente la misma.
Consiste en la parada de la adición de caparrosa
ESTA SECUENCIA SE INICIA MANUALMENTE POR EL OPERADOR PRESIONANDO EL BOTÓN “PARAR”.
El punto en el que el operador para la reacción está determinado por una rápida caída de
temperatura en la salida de gases (102T03B.PV y 102T03B.PV o 102T04A.PV y 102T04B.PV) que es el
resultado de la no evolución de ningún gas del reactor cuando todo el ácido nítrico ha reaccionado.
Al desactivar el permiso de adición
de caparrosa el programa hace lo
siguiente de forma inmediata:
Para 102/1, 102/2, 102/3 y 102/4 y
quita automáticamente el indicador
del botón “Reactor 1 Caparrosa”
Para facilitar la detección del punto final de la reacción, el programa envía un mensaje
“POSIBLE FIN REACCIÓN” cuando la temperatura de los gases baja más de 10ºC en menos de
1 minuto durante el paso 10.
Este mensaje desaparece de forma automática cuando se abandona el paso 10 o cuando se
produce una parada del tornillo 102/2.
Paso 11 – Análisis
La secuencia del paso 11 en el reactor 2 es
exactamente la misma
Este paso permite al proceso interrumpirse mientras el operador toma una muestra del producto final
y hace un análisis para determinar el volumen requerido de peróxido de hidrógeno (agua oxigenada).
El H2O2 se añade para oxidar el exceso de Fe2+ que ha podido quedar en el reactor.
Una vez finalizada esta secuencia, el programa manda
el siguiente mensaje:
“Reactor 1 paso 11 Completo”
Análisis Fe2+ (ión ferroso):
El hierro ferroso se determina mediante una valoración redox
con sulfato cérico. 𝑪𝒆 𝑺𝑶𝟒 𝟐 , utilizando ácido N-Fenil
Antranílico como indicador.
1. Pipetear 5 ml de muestra a un matraz Erlenmeyer en el que
con anterioridad, se han introducido 50 ml de reactivo de
Knopp.
2. Añadir 100 ml de agua y 1 ml (3 gotas) de indicador.
3. Valorar con sulfato cérico 0,05N hasta viraje a color tinto.
%𝑭𝒆𝟐+ =𝑮𝒂𝒔𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝑪𝒆 𝑺𝑶𝟒 𝟐 𝒎𝒍 ∗ 𝟎, 𝟎𝟓𝟔 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎
𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝒈𝒑𝒍 𝒂 𝟐𝟎º𝑪
Especificación [Fe2+] < 0,2%
Altura de la carga
El operador mide la altura alcanzada por el volumen de
producto en el interior del reactor utilizando una pértiga.
Una pulgada (2,54cm) representa 245 litros en volumen.
Análisis densidad:
Mezclar bien la muestra y transferir una cantidad adecuada a la probeta. Introducir despacio, dando un ligero movimiento giratorio, el densímetro.
Asegurarse de que no hay burbujas de aire pegadas a las paredes del recipiente o al densímetro. La lectura se toma donde la fase de superficie
del líquido corta la escala de densímetro. A continuación, se introducirá el termómetro en el líquido, para saber la temperatura exacta, a la que
hemos medido la densidad.
Especificación = 1560 – 1610 gpl a 20ºC
Una vez conocida la altura de la carga, la densidad del producto y la concentración de Fe2+ y utlizando la hoja de
cálculo se obtiene el número de pulsaciones de H2O2 a añadir:
Datos a introducir por el operador
2 FeSO4 + H2SO4 + H2O2 Fe2(SO4)3 + H2O
Datos constantes (no modificar)
𝑵º 𝒑𝒖𝒍𝒔𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 =𝑽𝒐𝒍 𝑯𝟐𝑶𝟐 𝒂𝒍 𝟑𝟓% (𝒎𝒍)
𝑽𝒐𝒍 𝑯𝟐𝑶𝟐 𝒅𝒆 𝟏 𝒑𝒖𝒍𝒔𝒂𝒄𝒊ó𝒏 (𝒎𝒍)+ 𝟏𝟐𝟓
𝑽𝒐𝒍 𝑯𝟐𝑶𝟐𝒂𝒍 𝟑𝟓% 𝒎𝒍 = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝐻2𝑂2 ∗𝑴𝒂𝒔𝒂 𝑯𝟐𝑶𝟐 𝒂𝒍 𝟑𝟓% (𝑲𝒈)
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐻2𝑂2 𝑎𝑙 35% (𝐾𝑔
𝑚3) * 1000
𝑴𝒂𝒔𝒂 𝑯𝟐𝑶𝟐𝒂𝒍 𝟑𝟓% 𝑲𝒈 =1
2∗
𝑽𝒐𝒍 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂 𝒎𝟑 ∗ 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑎 20º𝐶𝐾𝑔𝑚3 ∗
𝐶𝑜𝑛𝑐. 𝐹𝑒2+(%)
𝑃𝐴 𝐹𝑒 (𝑔
𝑚𝑜𝑙)
𝐶𝑜𝑛𝑐. 𝐻2𝑂2(%)
𝑃𝑀𝐻2𝑂2(𝑔
𝑚𝑜𝑙)
𝑽𝒐𝒍 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂 𝒎𝟑 = Á𝑟𝑒𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑚2 ∗ 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 (m) = 𝜋 (𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟
2)2 ∗ 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
1,025 1125 Kg/m3
35%
34 g/mol
56g/mol
Datos operador
Relación estequiométrica
Dato operador
3,505m
𝑽𝒐𝒍 𝑯𝟐𝑶𝟐𝒅𝒆 𝟏 𝒑𝒖𝒍𝒔𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒎𝒍 = Á𝒓𝒆𝒂 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒑𝒖𝒍𝒔𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒎𝒎𝟐 ∗ 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑢𝑙𝑠𝑎𝑐𝑖ó𝑛(mm)*1
1.000.000
Á𝒓𝒆𝒂 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒑𝒖𝒍𝒔𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒎𝒎𝟐 = 𝜋 (𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑝𝑢𝑙𝑠𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (𝑚𝑚)
2)2
35mm
75mm
Cálculo del nº de pulsaciones H2O2
Paso 12 – Adición de agua oxigenada
Una vez calculada el nº de pulsaciones de H2O2, se establece el punto de consigna y comienza la adición de H2O2 :
Adición
de H2O2
Fin adición
de H2O2
Una vez finalizada
esta secuencia, el
programa manda
mensaje: “Reactor 1
paso 12 Completo”
La secuencia del paso 12 en el reactor 2 es exactamente la misma.
Tras corregir la carga con agua oxigenada hay que volver a analizar el contenido de Fe2+
Los pasos 11 y 12 se repetirán hasta obtener una concentración de Fe2+= 0%
Paso 13 – Parada del agitador
Consiste en la parada automática del agitador. El operador debe avanzar la secuencia a este paso cuando, tras el
análisis, el producto tiene una concentración de Fe2+= 0%
Una vez finalizada esta secuencia, el programa manda mensaje: “Reactor 1 paso 13 Completo”
La secuencia del paso 13 en el reactor 2 es exactamente la misma.
Paso 14 – Bombeo del producto
Consiste en el bombeo automático del producto desde el reactor hasta los tanques de almacenamiento:
Una vez finalizada
esta secuencia, el
programa manda
mensaje: “Reactor 1
paso 14 Completo”
La secuencia del
paso 14 en el reactor
2 es exactamente la
misma.
Válvulas de bombeo según reactor, bomba y tanque
almacén seleccionado
Paso 15 – Parada de planta
Este paso consiste en la parada de la planta de manera segura:
Una vez finalizada
esta secuencia, el
programa manda
mensaje: “Reactor 1
paso 15 Completo”
La secuencia del
paso 15 en el reactor
2 es exactamente la
misma.
Ritmo de producción
25/04/2018 – 2 reactores - 200tn
06/05/2018 – 1 reactor - 120tn
OBJETIVO = 200tn/día
¿¿QUÉ NOS LIMITA??
Análisis (SO4)2- (acidez libre):
• En primer lugar, se determina el contenido total de sulfatos de la muestra mediante una valoración ácido/base empleando hidróxido sódico,
NaOH, como agente valorante y fenolftaleína como indicador. Previamente se liberan todos los sulfatos pasando la muestra a través de una resina
catiónica de intercambio iónico.
1. Se añaden 10 ml de muestra en un matraz aforado de 100 ml y se enrasa con agua destilada.
2. Tomar 10 ml de esta disolución y pasarla a través de la columna seguida de 500 ml de agua destilada.
3. Recoger el eluyente en un matraz Erlenmeyer de 1 litro y añadir unas gotas de fenolftaleína.
4. Valorar con hidróxido sódico 0,5 N hasta viraje a color rosa.
%(𝑺𝑶𝟒)𝟐−𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 =𝑮𝒂𝒔𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝑵𝒂𝑶𝑯 𝒎𝒍 ∗ 𝟎, 𝟓 ∗ 𝟒, 𝟖
𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝒈𝒑𝒍 𝒂 𝟐𝟎º𝑪 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎
• A continuación, se determina el contenido de iones sulfatos asociados al Fe2+ y al Fe3+ para lo que se usaran las concentraciones de Fe2+ y
Fe3+ obtenidas anteriormente.
%(𝑺𝑶𝟒)𝟐−𝒂𝒔𝒐𝒄𝒊𝒂𝒅𝒐 𝒂 𝑭𝒆𝟐+ = %𝑭𝒆𝟐+ ∗𝟗𝟔
𝟓𝟔 %(𝑺𝑶𝟒)𝟐−𝒂𝒔𝒐𝒄𝒊𝒂𝒅𝒐 𝒂 𝑭𝒆𝟑+ = %𝑭𝒆𝟑+ ∗
𝟐𝟖𝟖
𝟏𝟐
• Finalmente, se determina el contenido de iones sulfato libres:
%(𝑺𝑶𝟒)𝟐−𝒍𝒊𝒃𝒓𝒆 = %(𝑺𝑶𝟒)𝟐−𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 − %(𝑺𝑶𝟒)𝟐−asociado a 𝑭𝒆𝟐+- %(𝑺𝑶𝟒)𝟐−𝒂𝒔𝒐𝒄𝒊𝒂𝒅𝒐 𝒂 𝑭𝒆𝟑+
Especificación (SO4)2- < 0,5%
Análisis Fe3+ (ión férrico):
.El hierro férrico se determina mediante una valoración con EDTA utilizando 2,3-dihidroxipiridina como indicador.
1. Se añaden 10 ml de muestra en un matraz aforado de 100 ml y se enrasa con agua destilada.
2. Transferir 5 ml de esta disolución a un matraz erlenmeyer de 250 ml, añadir aproximadamente 100 ml de agua destilada, agitar y añadir 1 ml de
indicador.
3. Valorar inmediatamente con EDTA 0.1 M hasta punto final amarillo. El cambio de color se realiza muy lentamente por lo que hay que prestar
mucha atención para detectar el punto final.
%𝑭𝒆𝟑+ =𝑮𝒂𝒔𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝑬𝑫𝑻𝑨 (𝒎𝒍) ∗ 𝟏, 𝟏𝟐
𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝒈𝒑𝒍 𝒂 𝟐𝟎º𝑪 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎
Especificación [Fe3+] > 12,5%
Otros análisis de laboratorio Solo se deben anotar en el libro de
relevo los valores de las analíticas
realizadas por el operador en planta
Tolva 102/1 con rompedor de barras
Fotos de la planta
Reactores y P102/5/1 y 2 Tanque de O2 y 104/3
V103/4 Torres 103/1/1 y 2 y cambiador 103/2/1 Torre de sosa 103/5
102/4 (Antiespumante)
103/9 (Tanque almacén NaOH) 103/10 (Tanque sales nitroso-nítricas) 102/10 (H2O2)
103/6 y 103/7 (HNO3 Recuperado) 101/4 (HNO3 Concentrado)
Lista de chequeo: Vaciado a de la disolución
de sales nitroso-nítricas y renovación de NaOH
1. Objetivo de la operación: Trasvasar la disolución de sales nitroso nítricas desde el tanque almacén
situado en sulfato férrico hasta la planta de neutralización.
La disolución de sales nitroso-nítricas se produce durante el lavado de gases de sulfato férrico debido a la
reacción de la NaOH con los gases nitrosos: NOx + NaOH <--> NaNO2 + NaNO3 + H2O
2. Riesgos asociados: Al tratarse de sosa empleada en el lavado de gases nitrosos, contiene una cierta
cantidad de dichos gases disueltos en forma de nitratos y nitritos sódicos. En caso de mezclarse con
soluciones ácidas puede provocar la desorción de los gases, que al liberarse, provocan una emisión
gaseosa de tonalidad rojiza/amarillenta.
El NaOH al 22% se utiliza para oxidar los gases nitrosos NOx
La concentración de NaOH se analiza cada 40 cargas aproximadamente. Cuando la concentración
del NaOH < 10% es necesario drenar la disolución de sales nitroso nítricas y reponer con NaOH al
22% del Edificio D.
La fecha del cambio de sales debe quedar registrado en el DBTextoPlanta así como en el archivador
de la sala de control.
OPERACIÓN DE VACIADO DE LA DISOLUCIÓN DE SALES NITROSO - NÍTRICAS
Existe un documento (check list) con el procedimiento a seguir siempre que se realiza esta maniobra
ANÁLISIS DE CONCENTRACIÓN DE NaOH
El contenido de hidróxido sódico se determina mediante una valoración con ácido sulfúrico 1N utilizando fenolftaleína como indicador.
1. Se pesa 1 g de solución de hidróxido sódico en un matraz Erlenmeyer y se diluye con agua hasta aprox 100 ml.
2. Se añaden unas gotas del indicador (fenolftaleína).
3. Valorar con H2SO4 1 N hasta desaparición del color rosa.
%𝑵𝒂𝑶𝑯 =𝑮𝒂𝒔𝒕𝒐 𝒅𝒆𝑯𝟐𝑺𝑶𝟒 𝟏𝑵 𝒎𝒍 ∗ 𝟒𝟎
𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝒈 ∗ 𝟏𝟎
Especificación [NaOH] > 10,0%
Debido a que no se necesita conocer la concentración exacta de NaOH, si no que el objetivo es que sea mayor del 10%, habitualmente en
planta se sigue el siguiente procedimiento:
1. Se añaden 10 ml de la solución de hidróxido sódico en un matraz Erlenmeyer y se diluye con agua hasta aprox 100 ml.
2. Se añaden unas gotas del indicador (fenolftaleína).
3. Se añaden 25ml de H2SO4 1 N
Si la disolución mantiene el color rosa, la concentración de NaOH > 10%
Si la disolución se torna a transparente, la concentración de NaOH < 10% y es necesario realizar el cambio
Lista de chequeo: Uso de la pala
El operador comprueba el estado de la pala al inicio de cada turno. En caso de detectar alguna anomalía, ésta debe ser
denunciada.
Lista de chequeo: Vaciado de torres
Existe un documento (check list) con el procedimiento a seguir durante el vaciado de torres
Lista de chequeo: Tanque de O2 líquido 102/14
El O2 se adiciona en la línea de salida de gases de los reactores para favorecer el paso de NOx a
HNO3 cuando la temperatura de los gases del reactor es superior a 70ºC
Durante el turno de
mañana el operador de
Sulfato Férrico realiza
una serie de
comprobaciones para
asegurar el correcto
estado de la instalación
de O2:
El tanque de O2
pertenece a PRAXAIR
(no es propiedad de
Venator)
1- Indicación de Presión y Nivel en el tanque
Comprobar y registrar la presión y el contenido (nivel) del tanque asegurándose de
que las lecturas están dentro de los rangos definidos como seguros.
La sobre-presión en el tanque es generalmente el mayor riesgo asociado con este
tipo de almacenamientos y la presencia de una sobre-presión requiere una
acción inmediata. Se consultará urgentemente con Praxair el modo de
proceder.
Presión normal de trabajo: 5 – 15 bar Presión máxima= 18 bar
2- Válvulas de alivio
EN CASO DE OBSERVAR ALGUNA ANOMALÍA HABRÁ QUE INFORMAR A LOS
MANDOS DEL ÁREA Y AL PROVEEDOR DEL GAS (PRAXAIR):
TELÉFONO EMERGENCIA PRAXAIR - 902 213 000
Comprobar que las salidas de las válvulas de seguridad no están obstruidas con hielo u
otros sólidos, y que no hay evidencias de haber sido manipuladas por inspección de los
sellos y precintos.
Comprobar que las válvulas de seguridad están conectadas al proceso con las válvulas
de aguas arriba abiertas apropiadamente.
Si se detecta fuga o presencia de hielo en las válvulas de seguridad, reportarlo
inmediatamente a los mandos del Área, pues esto puede afectar a su correcta
operación.
Si se detecta que han disparado las válvulas de seguridad, debe reportarse a los
mandos del Área para consultar con Praxair y acordonar la zona exterior.
Además de las 2 válvulas de seguridad hay 2 discos de ruptura en la instalación. Si se
produce un disparo de estos discos de ruptura hay que avisar urgentemente a los
mandos del Área y a Praxair y acordonar la zona, pues se producirá una fuerte
emisión de O2 al exterior.
3- Excesiva formación de hielo en las líneas y válvulas
Se comprobará que el hielo no impide el acceso a las válvulas de
operación y las de seguridad del tanque y de las líneas.
Es normal que se forme hielo en las líneas que salen del tanque
hasta la entrada a los evaporadores, pero puede ocurrir que la
cantidad de hielo sea excesiva. Esto es síntoma claro de una
anomalía.
Es necesario examinar la superficie exterior del tanque por si existiese algún signo de
congelación o fuerte condensación de agua.
Si observa presencia de hielo o condensaciones anormales (no debida a fenómenos
atmosféricos) en la superficie del tanque, inmediatamente debe reportarlo a los mandos de
Mantenimiento y Producción del Área y al proveedor del gas (Praxair), pues es síntoma
de pérdida del aislamiento al vacío del tanque y esto puede originar subidas fuertes e
inesperadas de presión en el mismo, con el consiguiente riesgo para la instalación.
4- Congelación en la superficie exterior del tanque
5- Gas que escapa al exterior
Hay que comprobar que no hay fugas de gas por ningún punto de la instalación,
incluyendo la zona de la válvula de seguridad de vacío de la parte alta del mismo.
Puede ocurrir que salga gas por la válvula de la seguridad de la cámara de vacío
(ver foto), que protege ante sobre-presiones la cámara que hay entre la superficie
exterior y el tanque interior. Si se da una fuga en esta válvula es síntoma de un fallo
del aislamiento o un fallo/fuga de las tuberías interiores del tanque.
Es importante reportar inmediatamente cualquier fuga que se detecte en la
instalación, y especialmente si la fuga se encuentra en la zona de la válvula de
seguridad de la cámara de vacío.
6- Condiciones generales y seguridad 7- Carteles y señalización
Hay que comprobar que el recinto del tanque está
cerrado, que la zona es limpia y segura y que las
válvulas se encuentran en la situación adecuada para su
uso.
IMPORTANTE: Es crítico que al menos 10 metros
alrededor de la valla del tanque esté libre de grasas,
aceites o cualquier material combustible o inflamable y
que los carteles de NO FUMAR se lean claramente.
Se debe comprobar que los carteles y señalizaciones
de la zona son bien visibles y están en buenas
condiciones. En caso de anomalía se informará a los
mandos del área para que se corrija lo antes posible.
Si fuese necesario acceder al interior de la verja de cerramiento, se
debe hacer con ropa ignífuga y que ninguna parte de la ropa o
los EPI’s tengan restos de grasas o aceites (el O2 reacciona con
las grasas y aceites)
En el caso de que aparezca alguna alarma que corte la entrada de O2 habrá que entrar a la estación de O2 para rearmar el
cuadro. Para ello solo hay que pulsar el botón “Borrar alarmas”, normalizar los térmicos y pulsar el botón “Marcha”.
Lista de chequeo: Descarga de O2 líquido
Parada de emergencia de la planta de Sulfato
Férrico desde Panel Central
Para evitar la parada de la planta de Sulfato Férrico durante los relevos se ha colocado una cámara de video para comprobar el estado de
los reactores y de las torres de lavado desde el Panel Central.
En el momento en el que se vaya a abandonar la planta el operador de SF y, si es menor de 80 minutos, deja todo en
AUTOMÁTICO Y CON LA TOLVA LLENA y avisa al Panelista para que ponga el sinóptico que visualiza la imagen grabada por la
cámara.
El objetivo es que en caso de que se produzca una emisión incontrolada de gases nitrosos el Panelista realice un PARO DE
EMERGENCIA de la planta desde dicho sinóptico.
¿Qué realiza la PARADA DE EMERGENCIA?
1. Detiene la adición de Caparrosa parando los tornillos 102/1, 102/2, 102/3 y 102/4 I-D.
2. Abre con OP=100% la v/a de salida de gases del reactor que se encuentre en reacción.
3. Cierra con OP=0% la v/a de salida de gases del reactor que NO se encuentra en reacción.
4. Da orden de marcha con OP=100% al variador de frecuencia del motor V103/4.
5. Mantiene la orden de marcha del agitador del reactor que se encuentre en reacción.
En caso de parada desde Panel, la planta permanecerá en estas condiciones hasta que el Panelista
libere el enclavamiento. Los contadores de las variables implicadas en el proceso se mantendrán con
el valor previo al momento de la Parada.
Pasos 2 y 5: Reactor en reacción
La V/A aparece en MANUAL con OP=100%
El agitador se mantiene en MARCHA.
Pasos 3: Reactor que NO está en reacción
La V/A aparece en MANUAL con OP=0% Pasos 4: V103/4
Orden de marcha con OP=100%.
Además, se ha colocado un detector de
emisiones de NOx en Reactor 1
(102Q010) y Reactor 2 (102Q012).
En caso de que [NOx] > 195ppm durante
80’’ se producirá un paro de emergencia
de forma automática. El reinicio del proceso
no será posible hasta que [NOx]<195ppm
¿Cómo salimos de la PARADA DE EMERGENCIA en caso de parada desde Panel?
1. El Operador de SF solicita al Panelista que libere el enclavamiento por Parada de Emergencia. Una vez hecho esto, desaparecerán
los iconos representativos de posiciones manuales y símbolo de advertencia (caso de V103/4).
2. Seleccionar el modo de Funcionamiento en Automático para V103/4. En ese momento observar que la OP abandona el valor del
100%, adoptando el que el lazo de regulación haya determinado como correspondiente.
3. Accionar los TACOS de PARADA para los Reactores 1 y 2.
4. Posicionar/Operar la Planta a las condiciones previas a la Parada de Emergencia, según criterio del operador/a y teniendo en cuenta
anotaciones de cambio de turno y valores de los contadores de las variables
Parada de emergencia por alto nivel en un
reactor
Para minimizar los reboses, los reactores tienen instalada una sonda de nivel.
Existe un enclavamiento por el cual, si el nivel del reactor supera el 90% durante más de un minuto el programa da paro de emergencia.
El restablecimiento del disparo se producirá cuando el nivel del reactor sea inferior al 85%, hasta entonces el enclavamiento permanecerá
activo impidiendo la marcha de los reactores.
Para evitar que el reactor alcance el alto nivel es fundamental la adición de antiespumante
Carga de camiones de Sulfato Férrico Líquido
PASO 1- En función del tanque 104 a vaciar (104/1, 104/3, 104/4 o 104/5) y de la o las bombas a utilizar (P104/1 y/o P104/2) se
abrirán una serie de válvulas (ver fotos):
Bomba
Tanque P104/1 P104/2 P104/1 y 2
104/1 Abrir V1 y V2 Abrir V1, V7, V8, V5 y V4
o Abrir V1, V2, V3, V5 y V4 colocando disco ciego en la aspiración de la P104/1
Abrir V1, V2, V3, V4, y V5
104/3 Abrir V6, V5 y V3 Abrir V6, V5 y V4 Abrir V6, V5, V3 y V4
104/4 Abrir V9, V5 y V3 Abrir V9 y V4 Abrir V9, V5, V3 y V4
104/5 Abrir V10, V5 y V3 Abrir V10 y V4 Abrir V10, V5, V3 y V4
El tanque 104/2 está fuera de servicio.
Siendo:
V1 v/m salida tanque 104/1 V6 v/m salida tanque 104/3
V2 2º v/m salida tanque 104/1 V7 1º v/m de línea que injerta entre V1 y V2 y va hacia el colector
V3 v/m aspiración P104/1/1 V8 2º v/m de línea que injerta entre V1 y V2 y va hacia el colector
V4 v/m aspiración P104/1/2 V9 v/m salida tanque 104/4
V5 v/m colector V10 v/m salida tanque 104/5
PROCEDIMIENTO: TEH-SHE-IMP-SFL
104/1
P104/1/1
P104/1/2
V1
V2
V3
v/m carga de IBC’s
FOTO 1 - Salida tanque 104/1 y aspiración P104/1/1 y P104/1/2
V2
V3
V4
V5
104/1
104/3
Hacia P104/1/1
Hacia P104/1/2
FOTO 2 - Colector y aspiración P104/1/1 y P104/1/2
104/1
104/3
V4
V5
V6
V7 y V8
Hacia P104/1/2
Hacia P104/1/1
FOTO 3 – Salida tanque 104/3, colector, aspiración P104/1/1
y P104/1/2 y línea desde tanque 104/1 a colector
104/3
V6
104/4
V9
104/5
V10
FOTOS 4, 5 y 6 – Salida tanques 104/3, 104/4 y 104/5
PASO 2 – A continuación, el conductor del vehículo entrega la lista de comprobaciones al Operador de Carga de Sulfato Férrico:
Check list Ferriclar
1- Documentación: La cumplimenta el Administrativo de Oligo (báscula)
2 - Estado equipamiento del vehículo: La cumplimenta el Administrativo de Oligo
(báscula)
3- Comprobaciones previas a la carga:
Las cumplimenta y firma el Operador de Carga de SF.
Los puntos 7 y 8 se refieren a la carga de IBC’s (no son
aplicables en carga de cisternas).
El Operador de Carga de Sulfato Férrico…
1- Realiza la puesta a tierra del vehículo:
a) Comprobará que el interruptor de la instalación de puesta a tierra
está en la posición "0".
b) Conectará la pinza al chasis del camión tirando lentamente del cable
para que no se bloquee el enrollador de la manguera.
c) Pondrá el interruptor en la posición "1"
2- Indicará al conductor que sitúe el camión en el lugar establecido
dentro de la zona de carga y que inmovilice el mismo echando los frenos y calzando el vehículo (meter una velocidad caso de no tener calzos).
Mantener el vehículo parado.
3- Señalización de la operación.
4- Comprobará que el estado del vehículo y su equipamiento es correcto (válvulas cerradas, extintores, paneles naranja, etc), incluyendo equipos de
seguridad.
5- Comprobará el correcto funcionamiento de la ducha y el lavaojos de emergencia.
6- No permitirá bajo ninguna circunstancia que persona alguna permanezca en la cabina del camión durante la operación de carga, por lo cual el
conductor del vehículo (y acompañante si lo hubiese) deberá usar el casco y gafas de seguridad así como de ropas que cubran todo el cuerpo para
permanecer fuera de la cabina, en la zona habilitada al efecto.
7- Verificará la ausencia de trabajos incompatibles con la carga, así como el estado de limpieza de la operación de carga.
8- Comprobará ausencia de fugas y derrames durante el proceso de carga.
9- Velará para que se cumpla la prohibición de fumar.
10- Se asegurará de no exceder el grado máximo de llenado de las cisternas
EL OPERADOR RESPONSABLE DE LA CARGA NO EMPEZARÁ LA OPERACIÓN DE CARGA BAJO NINGUNA CIRCUNSTANCIA si el conductor del vehículo no colabora
respetando estas normas de seguridad o si no dispone del equipo adecuado, notificando de ello a su mando intermedio. ASÍ MISMO Y BAJO NINGUNA CIRCUNSTANCIA, EL
OPERADOR DE CARGA ABANDONARA LA ZONA DE CARGA DEJANDO ESTA OPERACIÓN EN MARCHA.
Antes de subirse a la parte alta de la cisterna, el conductor se colocará el arnés de seguridad y, una vez arriba, lo anclará a la línea de vida.
El operador que realiza la carga comprobará que el conductor hace uso de este elemento de seguridad siempre que se suba a la cisterna: en caso de no hacerlo, no
empezará la carga y notificará el incumplimiento a sus mandos
5 – Controles después de la carga: La cumplimenta el Administrativo de Oligo (báscula)
6 – Control de la cantidad cargada: La cumplimenta el Administrativo de Oligo (báscula)
4 - Comprobaciones durante la carga: Las cumplimenta el Operador de Carga de SF.
PASO 3 – Una vez que se han realizado todos los chequeos previas a la carga, se sube a la plataforma donde se realizará la
descarga. A continuación, se comprueba que el camión está colocado en el sitio correcto, se retira el cubo de recogida de
derrames de sulfato férrico líquido y se baja la tubería de descarga del producto utilizando la manivela.
El Operador de Carga de SF siempre llevará puestos los EPI’s (casco,
guantes, gafas y zapatos de seguridad). Además, tendrá preparada la
mascarilla buconasal con filtro B1.
Siempre que el Responsable de la Planta de Sulfato Férrico informe que existe
riesgo de emisión de vapores nitrosos y sea necesario subir a la plataforma elevada
de la instalación de carga o del vehículo, el operador responsable de la carga (o el
conductor del vehículo si colabora en la carga), LLEVARÁN SIEMPRE PUESTA LA
MASCARILLA BUCONASAL CON FILTRO B1.
Así mismo, y aunque no haya recibido la comunicación antes citada del
Responsable de la Planta de Sulfato Férrico, si observa la presencia de VAPORES
NITROSOS POR SU COLOR PARDO ROJIZO, OBLIGATORIAMENTE HARÁ USO
durante la operación de carga DE LA MASCARILLA BUCOSANAL CON FILTRO
B1.
Tubería de descarga de SF
Manivela para subir y bajar tubería de descarga de SF
Cubo de recogida de derrames de SF
PASO 4 – Introducir el volumen de sulfato férrico a
cargar:
a) Comprobar volumen a cargar en check list
b) Pulsar a la vez las teclas “E” y “1”
c) Introducir la cantidad anotada en el check list dividida
por 10. Por ejemplo, si en el check list aparece que
hay que cargar 15450 litros se pondrá 1545.
d) Confirmar la cantidad pulsando la tecla “E”
PASO 5 – Abrir v/m de impulsión de las bombas P104/1
y P104/2
PASO 6 – Seleccionar la bomba o bombas que se van a poner en marcha, sacar seta y pulsar el botón de MARCHA. Siempre
estará seleccionada la opción MANUAL.
1- Bombeo MANUAL o AUTO (Seleccionar siempre la opción MANUAL)
2- Seleccionar bomba:
P104/1/2 P104/1/1 y 2 P104/1/1
3- Extraer seta y dar orden de marcha
Durante la carga de sulfato férrico se rellenará el apartado
“Comprobaciones durante la carga” de la hoja de comprobaciones.
PASO 7 – Una vez cargado el volumen de sulfato férrico introducido en la pantalla, se
enciende un piloto rojo que permanecerá parpadeando. Es importante hacer un
seguimiento de la pantalla (indica el volumen que hemos añadido) de manera que, en caso
de que la luz no se encienda, paremos la carga al llegar a la cantidad requerida.
Para finalizar la carga hay que pulsar la seta de parada.
Luz
Seta para parar el bombeo
PASO 8 – A continuación, se cierra la v/m de impulsión de las P104/1/1 y P104/1/2, se sube la tubería de descarga del
producto utilizando la manivela y se coloca el cubo de recogida de derrames de sulfato férrico líquido.
Finalmente, pulsar el botón “RESET” para que el contabilizador se quede en 0 y devolver la hoja de comprobaciones
firmada al conductor del camión.
NOTA: En caso de que el camión sea compartido y haya que llenar diferentes cubas se añadirá el volumen indicado por
el conductor del camión en cada cuba (es importante observar desde la plataforma el nivel de la cuba).
Una vez añadido el volumen deseado en la primera cuba se realizarán los pasos 7 y 8.
Si hay que llenar otra cuba, el conductor colocará el camión en el sitio adecuado para la siguiente carga y se realizarán,
de nuevo, los pasos 5, 6 (únicamente el apartado 3), 7 y 8.
Para controlar la calidad del producto y dejar una
registro, durante la carga de camiones hay que
tomar una muestra.
A continuación, se hace una foto de la muestra
junto con la hoja de comprobaciones de carga
donde estará anotado el nº de pedido.
En caso de observar turbidez, sólidos o un
producto diferente al habitual, hay que
comunicarlo al jefe de planta inmediatamente y
enviar la muestra a laboratorio para su análisis.
Las fotos deben quedar
almacenadas en la carpeta
destinada para ello bajo el
nombre de “aaaammdd-xx”
(fecha-nº foto).
Aprendizaje: Emisión de gases NOx desde la
Planta de Neutralización (20/06/2019)
¿Qué ocurrió?
Emisión de gases NOx después de descarga nitratos y nitritos de sodio diluido (procedente del tanque 103/10) en una cuba de homogeneización
de la planta de neutralización. La nube tardó 5 minutos en desaparecer.
¿Por qué ocurrió?
Al descargarse el contenido de este tanque en una cuba con pH ácido se desprenden gases de NOx
El incidente ha sido clasificado como escape B como y High Potencial Incident (Incidente de gravedad potencial de haber causado daño a
personas)
¿Cómo se debería haber hecho la descarga?
El producto proveniente de este tanque es básico y si al descargarlo se hace en presencia de ácido sulfúrico de descompone desprendiendo
NOx. Debido a esto la descarga de este producto debería haberse hecho en la cuba 420/4 (previa comprobación de que el pH en esta cuba está
por encima de 7. Este dato se puede obtener de los pHmetros 420Q15 y 420Q16)
¿Qué hemos hecho para que este incidente no se vuelva a repetir?
- Se han colocado carteles en la cuba 420/20 para que no se descargue en este punto ningún producto proveniente de la planta de sulfato
férrico
- Se ha modificado el nombre del tanque de 103/10 de “sosa gastada” a “disolución de sales nitroso-nítricas”, ya que el término sosa gastada
puede inducir a error.
- Se ha elaborado un check list para controlar las descargas que provienen de la planta de sulfato férrico. Para autorizar la descarga de estos
productos, una vez identificada su procedencia y naturaleza, es necesaria la firma del Coordinador de turno, Operador y Empleado de la
empresa encargada de la descarga:
El check list se almacena en la sala de control de Neutra en una
carpeta A-Z destinada a tal fin
Todos los aprendizajes a partir del 1 Enero 2021 se encuentran individualmente
en la plataforma Moodle. Aquí solo se recogen los de años anteriores
¿Qué hemos hecho para que este incidente no se vuelva a repetir?
- Se ha elaborado un listado de productos que se pueden descargar en las cubas de neutra y se ha indicado cuál es la cuba en la que cada
uno de ellos se debe descargar, para evitar que el hecho que ha ocurrido pudiese repetirse con otro producto.