Maqueta Manual Planta Pirolisis

Manual de operación Planta Pirólisis

Manual

Planta de pilotaje para la valorización de residuos termodegradables mediante pirólisis, en la Región de Antofagasta Código BIP 30488549-0 , convenio 2017-2018

Ejecuta:

Financia:

ESTRATEGIA REGIONAL DE

INNOVACIÓN

REGIÓN DE ANTOFAGASTA

Pág 1

Pág 2

Manual de operación Planta Pirólisis

Contenido

04

14

16

Procedimiento

Mantención General

Manejo de emergencias

18

20

22

Precauciones de Seguridad

Diagrama de flujo

Identificación de partes y equipos de Planta Piloto de Pirólisis

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Procedimiento

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Manual de operación Planta Pirólisis

1 Revisar equipo para asegurar su buena condición, especialmente, motores, bomba de agua y pernos prensa estopa.

-------------------------------------------------------------Fig. 1

Vista de puerta de extracción en reactor

Fig. 2

Tapa de puerta de extracción de material

2

Cerrar puerta de extracción de material (Fig. 1).

Verificar la buena condición del sello de grafito en tapa de puerta (Fig.2), en caso contrario, cambiar.

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Procedimiento

3 Abrir puerta de alimentación del reactor (Fig.3) y cargar el material (Fig. 4).

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Fig. 3

Puerta de reactor

Fig. 4

Material cargado

Fig. 5

Nivel de agua en sello de agua

4 Cerrar muy bien la puerta de alimentación, además confirmar si el empaque de grafito está bien presionado y sellado.

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5 Revisar el nivel del agua en el separador de aguaaceite y en el sello de agua (Fig. 5). Si están bajos o altos, ajustarlos a un nivel medio.

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Manual de operación Planta Pirólisis

6 Abrir válvulas en central de GLP (Fig. 6) y posteriormente la válvula de paso (Fig. 7).

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Fig. 6

Central GLP

Fig. 7

Válvula de paso

7 Iniciar rotación de reactor según figura n°8.

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Procedimiento

6

1

Fig. 8

2

3

5

Tablero de control de planta piloto

1

2

Bomba de agua

Bomba de aceite

5 Operación de Reactor (rotación contra manecillas del reloj)

Pág 8

4

3

4

Soplador n°1

Soplador n°2

6 Descarga de reactor (rotación a favor manecillas del reloj)

Manual de operación Planta Pirólisis

2

1

8 Configurar temperatura de proceso (1) temperatura máxima en reactor (2), ver Fig.8.

4 y

3

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9 Encender el quemador e iniciar el calentamiento accionando el botón de Partir (Fig. 9).

Fig. 9

Panel control de quemador

1 Control T° proceso

2 Control T° reactor

3

4

Encendido de quemador

Inicio funcionamiento de quemador

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Procedimiento

10 1

Revisar el medidor de temperatura y registrar la temperatura regularmente (Notar que todas la temperaturas registradas deben referirse al medidor de temperatura en la cámara Reguladora (Buffer Chamber) y control de temperatura de proceso en panel de control del quemador (Fig.10).

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2 11 Encender las bombas de circulación de agua de enfriamiento cuando la temperatura alcance los 50 °C (Fig. 11), registrada en control de temperatura n°1 (Ver Fig.9)

Fig. 10

Cámara Reguladora

1 Medidor T° en Cámara reguladora

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2 Termocupla medidor T° de proceso

Manual de operación Planta Pirólisis

12 Cuando la temperatura alcance los 100 °C, abrir válvula de gas de síntesis y soplador (Fig. 12).

-----------------------------------------------------------Cuando la temperatura alcance sobre los 200 °C, si lo alcanza demasiado rápido (Sube 1°C cada 10 a 20 segundos), entonces apagar el quemador para estabilizar la temperatura (subir 1°C cada 1 a 2 minutos); solo usar el gas de síntesis para calentar y mantener la temperatura entre 200 °C y 300°C. Si el quemador es apagado, pero la temperatura aún aumenta rápidamente sobre los 300 °C, entonces cerrar todos los dispositivos de calentamiento incluido el gas de síntesis; sin embargo, si la temperatura aumenta de manera constante por debajo de los 300 ° C mientras se realiza el calentamiento con gas de síntesis, entonces solo mantener abierto el gas de síntesis.

Fig. 11

Bomba de agua

(Normalmente en las fases de 200 a 300 °C, la temperatura sube muy rápido, y se genera la mayor cantidad de aceite. Esta fase usualmente toma alrededor de 4 horas).

Si la temperatura comienza a caer solo cuando se está calentando con el gas de síntesis, entonces encender el quemador y mantener la temperatura

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Procedimiento

3

entre los 260 a 300 °C, hasta que la disminución de temperatura o la producción de aceite se reduzca, encienda el quemador para calentar. Cuando la temperatura comienza a subir rápidamente, apagar el quemador para mantener la temperatura entre 260 a 300 °C. Cuando la temperatura caiga nuevamente o la salida de aceite disminuya, entonces encender el quemador para calentar nuevamente. Repita este procedimiento para controlar la temperatura y la salida de aceite.

1

2

(En esta fase, necesita controlar que la temperatura no baje ni suba rápidamente, manténgala entre 260 ºC ~ 300 ºC. Esta fase generalmente dura aproximadamente 2 horas.)

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Fig. 12

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Equipos de planta piloto

1

Válvula gas de síntesis

2

Soplador

3

Quemador

13 Si la producción de aceite se reduce cuando la temperatura se mantiene entre 260-300 °C, incrementar y controlar la temperatura entre 280320 °C, hasta que la generación de aceite se reduzca, entonces incremente y controle la temperatura entre 300-340 °C, hasta que el aceite no se produzca.

Manual de operación Planta Pirólisis

14 16 Mantén todos los aparatos de calefacción abiertos y sigue calentando, hasta que la temperatura baje alrededor de los 250°C, entonces apagar todos los quemadores. Cuando la temperatura caiga bajo los 150 °C, cerrar todos los dispositivos de calentamiento y apagar el equipo.

Mantener el equipo allí durante 2 horas sin ninguna operación, luego abra la puerta de escorificación de negro de carbón, encienda el reductor para hacer girar el reactor y descargue el negro de carbón.

(En esta fase, aún es necesario mantener el calentamiento para extraer todo el gas pirolítico desde el reactor)

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Nota:

17

Como verificar que el gas de síntesis ha sido extraído completamente: Mantener todos los dispositivos de calentamiento encendido y mantener el calentamiento, pero no aumentar la temperatura y comenzará a disminuir la temperatura de proceso.

15 Luego de apagar el equipo, encienda el soplador de aire para enfriar la máquina. Cuando la temperatura descienda, abra la válvula de la puerta de alimentación y descargue el gas residual en el reactor.

Abra la puerta de alimentación y descargar carbón.

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18 Verifique si el empaque de grafito está en buenas condiciones y luego repita la operación anterior para hacer el siguiente lote.

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Mantención General

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Manual de operación Planta Pirólisis

a.

Agregue aceite lubricante al rodamiento de los rodillos de soporte cada semana. El aceite lubricante debe ser una grasa a base de litio de 800 ~ 1000 ºC.

b.

Agregue aceite para engranajes al reductor para que funcione sin problemas. Normalmente un año una vez está bien.

c.

Verifique y agregue aceite lubricante al ventilador cuando sea necesario.

d.

Revise y mantenga el oleoducto limpio y no bloqueado.

e.

Verificar y mantener la conexión eléctrica correcta y segura.

f.

Comprobar y mantener todas las bombas.

g.

Compruebe y cambie la correa en V cuando sea necesario.

h.

Compruebe el apriete de los pernos en el engranaje grande, el reductor y los rodillos de soporte cada vez que se inicie la operación, en caso de que se suelte para causar el desequilibrio del reactor.

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Manejo de emergencias

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Manual de operación Planta Pirólisis

¿Cómo lidiar con la situación de que el reactor está en llamas al descargar el carbón?

¿Cómo lidiar con la situación en la que el tubo de vidrio está roto y goteando?

R: Esta situación suele ocurrir cuando el gas pirolítico no se extrae completamente. Una vez que esto suceda, debe seguir girando la máquina hasta que se apague. Luego selle la puerta de descarga, siga girando el reactor durante aproximadamente 2 horas. Después de eso, abra la válvula en la puerta de alimentación para liberar el gas y la presión.

R: Cubra el tubo de vidrio con una toalla y continúe con el proceso de pirólisis.

¿Cómo lidiar con la situación de que el reactor está en llamas cuando retira el cable de acero?

R: Cuando esto sucede, los trabajadores deben mantenerse alejados del equipo inmediatamente hasta que el fuego se extinga. También en el proceso de quitar las tuercas y abrir la puerta del reactor, si los trabajadores descubren que sale humo blanco del reactor, debe cerrar la puerta inmediatamente y hacer girar el reactor. Y luego abra la válvula en la puerta de alimentación para liberar el gas y la presión. ¿Cómo lidiar con la situación en la que la salida de gas pirolítico tiene fugas y está en llamas?

R: Cuando esto sucede, use una manta húmeda para cubrir la fuga, luego deje de calentar, pero siga girando el reactor hasta que no haya fugas de gas pirolítico.

¿Cómo lidiar con la interrupción causada por el apagado de emergencia u otra falla del equipo?

1) Si la interrupción ocurre solo dentro de las 2 horas desde que comienza la operación, simplemente reiniciar la máquina cuando todo vuelve a la normalidad; 2) Si la interrupción ocurre más allá de las 2 horas de funcionamiento, pero el gasóleo aún no sale, aún así solo reinicie la máquina cuando todo vuelva a la normalidad; 3) Si la interrupción ocurre más allá de las 2 horas de operación, y el gas de petróleo ya ha salido, antes de volver a encender la máquina, debe: calentar el reactor durante unos 15 minutos, después de eso, gire el reactor unos 90 ° (no ‘No exceda los 180 °), luego apagar el reductor del motor para ver si el reactor caería por sí solo al lugar original o no; si es así, caliente el reactor por 15 minutos nuevamente y gire el reactor alrededor de 90 ° (no exceda de 180 °), luego apagar el reductor del motor para ver si el reactor caería al lugar original o no; repita esta operación hasta que el reactor no se caiga solo, luego podría reiniciar la máquina para que funcione normalmente.

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Precauciones de Seguridad

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Manual de operación Planta Pirólisis

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6

Los(as) operadores(as) de esta máquina deben estar capacitados(as) al principio antes de iniciar la operación.

Prohibir estrictamente abrir la puerta de alimentación y la puerta de escorificación cuando los residuos no están totalmente pirolizados o aún queda gas de pirolisis dentro del reactor.

Debe haber una llama alrededor de la boquilla de gas de síntesis dentro del horno cuando intente quemar el gas de síntesis.

7

Revise la válvula de gas de síntesis para asegurarse de que al menos una válvula de gas de la cola esté en estado abierto durante o después de la operación.

8

Durante la operación, debe haber un(a) operador(a) en el sitio para verificar en cualquier momento que la máquina se encuentre en buenas condiciones de operación. Prohibir estrictamente que la máquina funcione sin que haya nadie allí.

9

Si el gas de síntesis no se quema después de un tiempo de liberación, los(as) trabajadores(as) deben mantenerse alejados(as) de la cámara de combustión inmediatamente y mantener todo el soplador de gas de cola abierto.

Cuando se abren la puerta de alimentación y la de escoria, prohíba estrictamente que los(as) trabajadores(as) se paren frente a las puertas abiertas.

Cada vez que comience otra operación, debe comprobar que la salida del gas pirolítico desde el reactor no esté limpia o bloqueada. En caso afirmativo, debe limpiar el bloque al principio antes de iniciar la operación.

10

11

Los dispositivos de seguridad son muy importantes para la máquina. Debe comprobarse a tiempo y asegurarse de que todos los medidores de presión, termómetros y válvulas de seguridad estén en buen estado y funcionamiento normal, así como el nivel de agua dentro del separador de agua y aceite y los dispositivos de sello de agua.

El manómetro de presión debe revisarse durante la operación para ver si muestra la presión de operación normal.

Cada vez que arranque la máquina, debe verificar y asegurarse de que el motor esté en buenas condiciones. Sobrecarga, arranque repentino, inversión, todo podría dañar los motores.

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Diagrama de flujo

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Manual de operación Planta Pirólisis

Alimentación de residuos

Carbón

Sitema tratamiento gases

Separador gas aceite

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tk almacenamiento de aceite 2

tk almacenamiento de aceite 1

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-----------------------------

Condensador 1

----

--

------------------------------------------

Condensador 2

Reactor

-------------------------------------------------------------------------------------------Separador agua - aceite

----------

Sistema de enfriamiento de agua

Sello de agua

Tratamiento de aceite pirolítico

Agua fría Gas de Síntesis Aceite pirolítico Gasóleo

Fig. 13

Diagrama de flujo planta piloto de pirólisis

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Identificación de partes y equipos de Planta piloto de Pirólisis

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Manual de operación Planta Pirólisis

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3

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9 2

1 Puerta de reactor

2 Compuerta de descarga de carbón

3

4

5

6

Chimenea de gases

Termocupla para T° de reactor

Buffer

Sello de agua

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Separador aguaaceite

Condensador 1

Tk 1 almacenamiento de aceite

Visor de producción de aceite

Bomba de aceite

Sistema de enfriamiento de agua

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Quemador de GLP

Motor

Reductor de velocidad

Tk 2 almacenamiento de aceite

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5 Visor de producción de aceite

6 Condensador 2

Manual de operación Planta Pirólisis

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Manual de operación Planta Pirólisis

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Proyecto financiado por el Gobierno Regional de Antofagasta, a través del Fondo de Innovación para la Competitividad, FIC.

Ejecuta:

Financia: ESTRATEGIA REGIONAL DE

INNOVACIÓN

REGIÓN DE ANTOFAGASTA

Contacto

Emilio.fuentes@ce.ucn.cl

Avenida Angamos #0610 Pág 28