PROYECTO

Una de las misiones del ingeniero químico es modificar los procesos existentes y hacerlos más eficientes económicamente y amigables con el medio ambiente. Por esto proponemos el siguiente proceso de tratamiento de efluentes contaminantes: Obtención de CO2, N2, y captura de SO2 y MP, a partir de emisiones contaminantes de termoeléctricas a carbón.

Una corriente que contiene CO2 (420 kg/h), NO (254,17 kg/h), SO2 (258,3 kg/h) y MP10 (8,3 kg/h), entra a un proceso de tratamiento de efluentes. Primero pasa por un filtro de manga o de tela que alcanza un 99% de remoción de MP. Luego, un intercambiador de calor aumenta la temperatura a 250°C a la entrada de un reactor de reducción de NO mediante reacción química catalítica selectiva (SCR), al cual se une una corriente de NH3, cuyo rendimiento de reacción es de un 100%. La corriente pasa por un separador liquido-vapor que separa de manera excelente el N2 formado. Después, otro intercambiador disminuye la temperatura a la entrada de otro reactor de tratamiento de SO2 con cal mojada de magnesio para su fijación y posterior reutilización en otros procesos. Se separa con un equipo que remueve todo el (MgOH) 2SO3 formado (rendimiento de reacción 100%). Finalmente el agua y el CO2 inocuo son aislados mediante un separador L-V muy eficiente, el agua se envía a tratamiento y el CO2 se almacena para su reutilización.

ANÁLISIS GRADOS DE LIBERTAD:

Análisis de Grados de Libertad del Proceso
	Reactor 1	Reactor 2
N° Variables Independientes	8	5
N° balance materia Independiente	4	4
N° flujos Conocidos	3	1
N° Composiciones Conocidas	0	0
N° relaciones conocidas	1	1
	8-8=0	5-6= -1

BALANCE DE MATERIA:

·         FILTRO DE MANGA

Flujo másico:   m₁ = 8,3 kg/h
-La eficiencia del filtro es de aprox. 100%:

m₃=m₁

-



Nuestro proceso trabaja desde la idealidad y se obtienen resultados aceptables y coherentes. El CO2 puede reutilizarse, por ejemplo, en gasificación de bebidas y aunque las condiciones de salida no son óptimas el proceso es mejorable. También puede ser utilizado en la generación de energía geotérmica, que a grandes rasgos, consiste en utilizar el CO2 a alta presión para extraer el calor subterráneo. Esto permite prescindir del agua como elemento transportador y facilitar así la operación, ya que el CO2 se infiltra de forma más eficiente que el líquido entre las rocas porosas. Así, esta nueva técnica permite además ampliar el número de yacimientos geotermales dado que el CO2 llega a sitios donde el agua no podría acceder o en su defecto sería más costoso, tanto técnica como económicamente. El SO2 puede tratarse para obtener otros compuestos de interés económico como H2SO4 que se utiliza en la minería.

Se estima que los costos de este proceso serían:

• Separador: $500000 dolares por cada separador, es decir, $1000000 en total
• Reactores: $1200000 dolares por cada reactor, es decir, $2400000 en total
• Filtro Manga: $19000 dolares por el filtro.
• Válvula:  $70000 dolares
• Cañerías: $500000 dolares

El valor estimado del proyecto es de $3989000, es decir, $3989 miles de dolares. El proceso está sujeto a cambios, ya que en cada planta al momento de construir no se comporta de la misma manera que cuando está en estudio. Cabe destacar que los valores corresponden netamente a los equipos, no se considera mano de obra.