Servicios Auxiliares

Servicios para la planta

A una planta de proceso los servicios le son tan indispensables como a una ciudad y, en la planeación de una planta, forman una parte tan importante como el diseño de las unidades de proceso.

Poniendo un énfasis especial sobre los aspectos de diseño, se discutirán los siguientes servicios:

Servicios primarios

(a) Agua

(b) Combustibles

(c) Vapor de fuerza y de proceso

(d) Almacenamiento y movimiento de materias primas y productos

Servicios secundarios

(a) Servicios de mantenimiento

(b) Edificios de la planta (diferentes a los procesos)

(c) Calzadas de la planta

(d) Servicios de la vías férreas

(e) Protección contra incendios

(f) Sistemas de drenaje y de eliminación de desechos de la planta

(g) Aire para la planta

(h) Seguridad en la planta

Servicios primarios

Los servicios vitales para la operación de una planta se llaman servicios primarios.

AGUA

A una planta de procesos los servicios le son muy indispensables y son tan importantes como el diseño mismo de las unidades de proceso.

Uno de los servicios primarios que reviste la mayor importancia es el agua, la cual es vital para la operación de la planta, ya que de ella se obtienen diferentes calidades tales como agua de proceso, de alimentación a calderas, de reposición a torres de enfriamiento, potables, etc.

Clasificación del agua por su origen:

a) Superficiales

Ríos

Lagos

Lagunas canales

b) Subterráneas

Pozos manantiales

Filtraciones subterráneas

Independientemente de su origen, el agua natural nunca es pura, ya que a medida que va lloviendo, el agua disuelve en el los gases y polvos de la atmosfera, conforme penetra en la tierra absorbe CO2 del suelo, así como también de algunas capas de la atmosfera. La solución resultante de CO2 y agua es un ácido moderado que disuelve gran cantidad de minerales.

El agua superficial de ríos y lagos mantiene arena y arcilla en suspensión y el agua subterránea es clara debido a que los estratos del suelo actuian como filtros, sin embargo conforme mas profunda se encuentra, es más impura.

Todos los suministros de agua (superficial y subterráneas) pueden llegar a contaminarse con micro-organismos (bacterias patógenas) causantes de enfermedades, los cuales deben eliminarse si las aguas van a usarse con fines potables.

Hay una infinidad de impurezas en el agua natural, para las cuales existen diversos métodos de separación o purificación.

Un agua “dura”, la cual contiene una gran cantidad de minerales disueltos causa muchos problemas de incrustación en equipos de planta, debido a que al calentarse se depositan las sales de calcio que contienen.

Ca (HCO3) 2 + Ca CO3 + CO2

La eliminación de iones Ca++ y Mg ++ del agua se le llaman ablandamientos y a los procesos más comunes que existen son el de cal- carbonato, de fosfato y de intercambio de iones, siendo este último el más utilizado en la industria.

Tipos de agua que se emplean en las plantas de procesos

El grado de pureza del agua, depende del uso particular que se le vaya a dar. Si el agua cruda es impura, como suele serlo, convendrá tener varios sistemas separados de agua para evitar purificar toda el agua que entra a la planta. El tratamiento inicialde toda el agua cruda que entra a una planta puede incluir un colado- filtrado y clarificación para eliminar solidos suspendidos, pero su tratamiento subsecuente dependerá del uso final que se tenga destinado a cada agua.

El suministro típico de agua a una planta de proceso puede dividirse en:

Agua de proceso, agua de alimentación a calderas, de enfriamiento, para uso sanitario, contra incendios y servicios generales.

Agua de proceso

Es el a gua que se u7sa en un proceso como compuesto reaccionante o solvente y para evitar la contaminación de productos o envenenamiento de catalizadores, se necesita que este altamente purificada, par esto, el agua ablandada por el proceso de cal-carbonato puede ser además desmineralizada por intercambio iónico o por evaporación.

Agua de alimentación para calderas

Las calderas modernas de alta precisión requieren de agua muy pura. El agua para este uso también se trata con cal- carbonato y posteriormente se purifica por intercambio iónico o en caliente con fosfatos.

Otros tratamientos a dar pueden ser:

a) Tratamiento acido o por agentes orgánicos Tensioactivos para evitar depósitos de Ca CO3 y de Ca3 (PO4)2 en las líneas de alimentación de agua para calderas.

b) Eliminación de sílice para evitar la formación de incrustaciones de Ca SiO2 y Mg SiO2.

c) Eliminación de aceites para evitar depósitos carbonosos y formación de espumas.

d) Desaeracion para evitar gases disueltos que puedan ser corrosivos.

Agua de enfriamiento

De este tipo de agua es de la que se usa en mayor cantidad en una planta de procesos.

Si el agua de enfriamiento provienen de una fuente inagotable esta podría emplearse una vez y desecharse, pero como es un recurso escaso se recircula a una torre de enfriamiento y se vuelve a usar. Esta agua tiene una temperatura a la salida de la torre de que fluctúa entre 80 y90° F y una temperatura de retorno de máximo 120°F.

Para el agua de enfriamiento es necesario un tratamiento que evita la incrustación, corrosión y formación de algas y hongos; y se debe incrementar los tratamientos si el sistema es de recirculación.

Las principales impurezas son:

Ca CO3, Ca SO4, Ca SiO2 y Mg SiO2.

Para evitar incrustaciones se agregan al agua pequeñas cantidades de tenso activos, los cuales aumentan la solubilidad de las sales en el agua, evitando que estas se precipiten. También se pueden agregar anticorrosivos como lo son los cromatos o fosfatos.

Muchas veces se acostumbra en la práctica agregar H2SO4 en cantidades moderadas al agua de enfriamiento ya que este convierte el CaCO3 en CaSO4 mas soluble, evita además la formación de algas.

Para sistemas de enfriamiento como son “enchaquetamientos” de equipo se debe usar también agua desmineralizada.

Algunas veces se usa agua de mar como agua de enfriamiento, sobre todo en lugares cercanos a la costa donde sea escasa el agua.

Agua para uso sanitario

Este tipo de agua debe ser potable y estar libre de bacterias patógenas. En poblaciones pequeñas algunas veces una parte del agua de la planta tratadora debe usarse para este fin. Esta agua se clora y se bombea en un sistema independiente.

Mediante pruebas

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