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EXPERIENCIAS EN LA IMPLEMENTACION DE BUENAS
PRACTICAS DE INGENIERIA PARA LA REDUCCION DE
EMISIONES EN PLANTAS DE BENEFICIO
ACEITES MORICHAL S.A.S.
NILSON RODRÍGUEZ CÁCERES
Reunión técnica nacional de palma de aceite Septiembre 23 de 2013
EXPERIENCIAS EN LA IMPLEMENTACION DE BUENAS PRACTICAS DE INGENIERÍA PARA LA REDUCCION DE EMISIONES EN PLANTAS DE
BENEFICIO
NILSON RODRIGUEZ CACERES
Reunión técnica nacional de palma de aceite
Septiembre 2013
ACEITES MORICHAL S.A.S.
RESEÑA HISTORICA
El 5 de Noviembre de 1996, la planta de beneficio comienza a funcionar por primera vez bajo la razón social de Palmeras El Morichal Ltda. con capacidad de proceso de 5 ton hora, en 1997 aumenta su capacidad de proceso a 8 ton hora, procesando únicamente el fruto propio, en el 2000 se procede a recibir fruto de proveedores externos, en el 2005 a la planta se le otorgan los permisos de vertimientos, emisiones y captación de aguas subterráneas por parte de la Cormacarena, en 2006 se inicia proceso de palmisteria, en el 2009 la empresa cambia de razón social a Aceites Morichal SAS donde la familia Vargas se asocia con la familia Baquero, en el 2010 se hace de nuevo una aplicación de capacidad en proceso actual a 12 ton/h .
ACEITES MORICHAL S.A.S.
LOCALIZACIÓN
ACEITES MORICHAL SAS
Puerto López
San Carlos de Guaroa
Acacias
ACEITES MORICHAL S.A.S.
INTRODUCCION
La reducción de emisiones de Material Particulado en los gases de la chimenea, es un tema importante para poder mejorar la calidad del aire exhosto de nuestra caldera de tal forma que la planta trabaje en condiciones exigidas por la normatividad ambiental y también como forma de cuidar la salud de las personas alrededor de nuestro proceso productivo , por tal motivo las buenas practicas para conseguir este objetivo son indispensables y aquí se muestran algunas de ellas.
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FORMULACION DEL PROBLEMA
Cómo reducir de forma significativa el nivel de emisiones de Material Particulado (MP) u Hollín en la chimenea de nuestra caldera existente de 400BHP, con el fin de cumplir la norma 909 de 2008, la cual dice que debe ser menor de 300 mg/m3
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Norme de Emisiones 909 de MP Año Calderas Existentes Calderas NUevas
2008 300 mg/m3 50mg/m3
A partir del año 2008 , La normatividad ambiental 909 del 2008 se vuelve mas exigente teniendo en cuenta que para el 2010, ya la exigencia en las emisiones es mas limitada a 300 mg/m3 de MP, por tanto se debe hacer algo para ajustar el proceso y los equipos para que cumplan esta exigencia.
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OBJETIVOS
General Generar una solución definitiva para cumplir la norma de emisiones atmosféricas inferiores a 300 mg/m3 de Materia Particulado (MP) para la caldera existente en la planta a unos costos moderados.
Específicos Revisar , diseñar e implementar un sistema de recolección de material
Particulado mas eficiente con el fin de reducir dichas emisiones.
Implementar mejoras en el proceso de combustión y de los equipos involucrados en el proceso.
Implementar la capacitación al personal con el fin de garantizar la nueva operación de la planta en las mejores condiciones de bajas emisiones de MP.
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MARCO TEÓRICO
Revisión de especificaciones de equipos de separación Gas-Solido , como son los ciclones , multiciclones , filtros de manga y precipitadores electrostáticos, para reducir las emisiones y mejorar la captura de cenizas emitidas por el proceso de combustión de la caldera.
Revisión de los Procesos de combustión en las calderas, para el mejoramiento de los mismos.
Revisión de los Informes Isocineticos y balances de masa para la generación de vapor y de Material Particulado de la planta extractora.
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CALDERA EXISTENTE 400 BHP
Especificaciones de la Caldera de 400 BHP:
- La Caldera es Nacional y antigua de 20 años de fabricación. - Tipo Pirotubular , es decir la trasferencia de calor Se hace por tubos de fuego. - De 2 pasos de fuego. - Longitud = 4,64 m Diámetro = 2,50m - 160 tubos de 2,5 pulgadas. - Capacidad de generación de vapor de 5400 kg/h - Potencia 3930 kW - De alimentación mecánica de fibra mediante sinfín - Limpieza manual de cenizas en parrilla estática - Presión máxima de trabajo 120 Psi.
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METODOLOGÍA
1. SELECCIÓN , DISEÑO Y FABRICACIÓN DEL
SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE
CENIZA MAS APROPIADO PARA
EL CASO
2. IMPLEMENTACIÓN
DE LA ALIMENTACIÓN DE LA CALDERA SOLO
CON FIBRA REGULADA
3. HABILITACION DEL
SISTEMA DE ELIMINACIÓN DE HUMEDAD EN LA
TORTA DE PRENSADO
4. MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE
SUCCIÓN EN TURBINAS DE
EXTRACCIÓN DE GASES DE LA
CALDERA
5. CAPACITACIÓN Y
SOCIALIZACIÓN DE NUEVAS
TECNOLOGÍAS Y PRACTICAS DE
TRABAJO
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1. SELECCIÓN , DISEÑO Y FABRICACIÓN
DEL SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE
CENIZA MAS APROPIADO
El costo total de implementación de un ciclón , con materiales, mano de obra y montaje tiene un costo de 75 millones. Los filtros de mangas tienen un costo de 550 millones y un precipitador electrostático tiene un costo promedio de 700
millones.
El ciclón puede alcanzar valores por debajo de 300 mg/m3 para calderas existentes y los filtros de mangas y precipitadores son mucho mas costosos pero pueden alcanzar valores de 50 mg/m3. Por tal motivo se escoge un ciclón por estar en el rango de calderas existentes y ser mas económico para nuestro caso.
CICLON FILTRO MANGAS PRECIPITADOR ELECTROSTATICO
Carga (mg/m3) 200 50 50 o <
Eficiencia % 80-90 90-99 95-99
Costo (M$) 75 550 700
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1.1 Diseño de un Ciclón de Alta Eficiencia:
Los ciclones de alta eficiencia tienen una relación entre diámetro del ciclón y su cono , entre 1,6 y 3, para este caso se tomo una relación de 2,4 como base de calculo. • Diámetro Ciclón : 1,2 m • Longitud Cono : 2,9m • Velocidad de flujo : 6,5 m/s • Recolección Promedio de cenizas: 200kg/h • Eficiencia encontrada : 84 %
1. SELECCIÓN , DISEÑO Y FABRICACIÓN
DEL SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE
CENIZA MAS APROPIADO
ACEITES MORICHAL S.A.S.
1. SELECCIÓN , DISEÑO Y FABRICACIÓN
DEL SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE
CENIZA MAS APROPIADO
CICLON CHIMENEA
CHIMENEA
CALDERA
CENIZAS
GASES DE CALDERA
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1.2 Diseño, Fabricación e Instalación del nuevo sistema
de ciclones de alta eficiencia.
1. SELECCIÓN , DISEÑO Y FABRICACIÓN
DEL SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE
CENIZA MAS APROPIADO
ACEITES MORICHAL S.A.S.
• Eliminación del consumo de cuesco o cascarilla en la caldera y reducción en el consumo de fibra como combustible en cerca del 30% destinándola para el compostaje.
2. IMPLEMENTACIÓN DE ALIMENTACIÓN
DE LA CALDERA SOLO CON FIBRA
REGULADA
ACEITES MORICHAL S.A.S.
• Se habilito la chaqueta de vapor del rompetorta y se disminuyo la humedad de las fibras de un valor de 40% a 32 % , mejorando la combustión y emisiones de la caldera.
3. HABILITACION DEL SISTEMA DE
ELIMINACIÓN DE HUMEDAD EN
LA TORTA DE PRENSADO
ll
ACEITES MORICHAL S.A.S.
4. MEJORAMIENTO DEL SISTEMA
DE SUCCIÓN EN LATURBINA
DE EXTRACCIÓN DE GASES
LA CALDERA
• Mejoramiento de las emisiones de los gases de chimenea por
reducción de su velocidad a 6,5 m/s, proporcionando solo un 8% de oxigeno en la salida de los mismos, la cual es un cifra baja y contribuye en la mejora de las emisiones.
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5. CAPACITACIÓN Y SOCIALIZACIÓN DE
LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS Y
PRACTICAS DE TRABAJO
.
Remolque de recolección de Ceniza
Recoleccion de Fibras y cuesco
• Se reunió y capacito al personal de planta, jefes de turno, tractoristas y calderistas , en los nuevos procedimientos de operación y manejo de los subproductos , con el fin de trabajar con unas buenas emisiones que exige la Autoridad Ambiental.
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RESULTADOS
0
100
200
300
400
500
600
700
1 2 3 4 2009* 2010 2011 2012
* Valores Medidos Anualmente por Tecnoambiental
mg/m3
MP
Disminución de los valores de emisiones de MP
Norma Ambiental 909 de 2008
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CONCLUSIONES
Los ciclones de alta eficiencia están recogiendo alrededor de 1,6 toneladas diarias en un proceso de 8 horas continuas, es decir 200 kg/h, y se obtuvo una eficiencia de 84 % de la recolección de ceniza. Las buenas practicas realizadas de secar la fibra, retirar el exceso de fibra y cuesco de las calderas, controlar las velocidades de aire , contribuyen a alcanzar el objetivo de reducir la emisión por debajo de 300pm de MP. La capacitación de los calderistas y personal en general aseguran que los procesos tengan mayor confiabilidad y se alcancen los resultados esperados. El costo de implementación del ciclón de alta eficiencia es mucho mas económico solo de 75 millones , un costo de solo 14% comparado con un equipo de mas alta tecnología y mas eficiente como es el filtro de mangas o precipitador, lo cual demuestra que se pueden alcanzar buenos resultados con mínima inversión.
ACEITES MORICHAL S.A.S.
BIBLIOGRAFÍA
• PERRY,1997. Manual del ingeniero químico. Octava edición. Volumen VI.
• TECNOAMBIENTAL , Estudios Isocineticos Aceites Morichal.2010-2013.
• www.minambiente.gov.co. Resolución 909 de 2008. • ECHEVERRY,Carlos. Diseño Optimo de ciclones.2006
ACEITES MORICHAL S.A.S.
AGRADECIMIENTOS
• Junta Directiva, Gerencia , Subgerencia y Personal técnico de Aceites Morichal S.A.S
• Ing. Hugo Baquero. Subgerente y Gerente de
• Ing. Silvia Cala , Transferencista Zona Oriental
“ La única forma de hacer un gran trabajo es amando lo que se hace ”. Steve Jobs.