Mejora de la planta de agua desmineralizada para la producción de vapor con Proyecto AquaSPICE

Identificador:  TFG:5544

Handle: https://hdl.handle.net/20.500.11797/TFG5544

Autores:  Heras García, Eduard de las

Resumen:
Los aniones de ácidos orgánicos se forman en las calderas por hidrotermólisis debido a la presencia de carbono orgánico en el agua de la caldera[1]. Esto genera corrosión en los componentes del ciclo vapor-agua, lo que aumenta la cantidad de condensado generado y reduce la vida útil de los componentes y la eficiencia de la caldera[2]. La optimización de la producción y las especificaciones del agua es fundamental para evitar pérdidas de agua en los procesos industriales. Los procesos de Dow Böhlen dependen en gran medida del agua, tanto para la refrigeración como para la producción de vapor. El agua dulce se obtiene principalmente de dos fuentes: el lago Witznitz y el río Elster. Esta agua se procesa posteriormente para alcanzar las especificaciones requeridas para su uso como agua de reposición de la torre de refrigeración (CTMU) y para la producción de agua Demin. Las principales plantas de Dow con escasez de agua, como Böhlen, se han fijado el objetivo global de reducir el consumo de agua dulce en un 20 % para 2025 [4]. Esta tesis evalúa cómo mejorar la planta de producción de agua Demin existente con el objetivo de obtener las especificaciones de agua necesarias para satisfacer las necesidades de la planta y la demanda futura. Esto reduce la corrosión en los equipos posteriores, evitando pérdidas innecesarias en forma de condensado. Dos instalaciones móviles de investigación (contenedores IMPROVED) de la Universidad de Gante se utilizan para realizar pruebas piloto y seleccionar la línea tecnológica más adecuada. Estos contenedores incluyen diversas tecnologías de tratamiento de agua que pueden configurarse en diferentes secuencias y están equipados con controles inteligentes y sensores en línea que garantizan un funcionamiento continuo, seguro y estable. Se han evaluado seis líneas tecnológicas diferentes. Se ha seleccionado una línea tecnológica compuesta por un pretratamiento de coagulación/floculación seguido de una filtración rápida de arena y resinas de intercambio iónico. La línea propuesta incorpora al sistema actual de agua desmineralizada una columna de resinas SCAV4 Cl, que presenta afinidad por compuestos orgánicos hidrofóbicos específicos y biopolímeros que no se eliminan con el tratamiento actual. La incorporación de este paso permite a Dow reutilizar la mayor parte de los activos de la planta de agua desmineralizada existente (menor inversión de capital) al tiempo que cumple con las especificaciones deseadas, lo que resulta en la solución más rentable. Se propone un diseño a escala real para modificar el sistema de desmineralización de agua existente, incluyendo el diseño de la nueva columna y el sistema de bombeo. Esto permitirá a la planta de Dow Bohlen obtener una primera estimación general para evaluar la implementación del proyecto. Se estima un capital total de 3,5 millones de euros¹ mediante la metodología de TURTON para modificar los activos actuales.