ddd.uab.cat...P-203 A/B Bomba centrífuga SS 316L Potència (kW) 2,2 19.157,63 € P-204 A/B Bomba...

Índex

1. Introducció ........................................................................................................................................ 1

2. Nomenclatura i simbologia ......................................................................................................... 2

3. Llistat d’equips ................................................................................................................................. 4

3.1. Àrea 100 ...................................................................................................................................... 4

3.2. Àrea 200 ...................................................................................................................................... 4

3.3. Àrea 300 ...................................................................................................................................... 5

3.4. Àrea 700 ...................................................................................................................................... 7

3.5. Àrea 900 ...................................................................................................................................... 7

4. Fulls d’especificacions ................................................................................................................... 9

4.1. Fulls d’especificacions dels tancs d’emmagatzematge ............................................. 9

4.2. Fulls d’especificacions dels tancs pulmó ......................................................................22

4.3. Fulls d’especificacions dels bescanviadors de calor ................................................27

4.4. Fulls d’especificacions del reactor ..................................................................................40

4.5. Fulls d’especificacions dels evaporadors .....................................................................43

4.6. Fulls d’especificacions dels precipitadors ...................................................................46

4.7. Fulls d’especificacions de les centrífugues ..................................................................49

4.8. Fulls d’especificacions de les columnes de destil·lació ..........................................51

4.9. Fulls d’especificacions de l’assecador ...........................................................................54

4.10. Especificacions de l‘empacadora ..................................................................................57

4.11. Fulls d’especificacions dels serveis .............................................................................58

4.11.1. Chillers ............................................................................................................................58

4.11.2. Calderes ..........................................................................................................................62

4.11.3. Transformador i generador elèctric ....................................................................65

4.11.4. Descalcificador.............................................................................................................65

4.11.5. Desionitzador i sistema d’osmosi inversa .........................................................66

4.11.6. Sistema d’aire comprimit ........................................................................................67

5. Bibliografia ......................................................................................................................................68

Planta de Producció d’Àcid Oxàlic Dihidrat Capítol II: Equips

Pàgina 1 de 68

1. Introducció

Un cop descrita la nomenclatura i simbologia del projecte de la planta de producció

d'àcid oxàlic dihidrat, cal entrar en matèria amb el següent apartat.

En aquest apartat, es tractaran els llistats d'equips de cada zona que conforma el

procés de producció i es detallaran les seves dimensions en els pertinents fulls

d'especificació.

En l'apartat del llistat d'equips es descriuran els principals classificats segons les

àrees corresponents i les seves característiques. Tot seguit, s’explica breument en

l'àmbit teòric el funcionament de cada equip.

Aquest capítol conclourà amb l'apartat 4 on es troben les fitxes tècniques i

d'especificacions dels equips en qüestió.

Les fitxes tècniques són vitals en qualsevol projecte d'aquest calibre. Inclouen un

primer apartat que correspon al més important del procés i la seva construcció, un

segon apartat on es destaquen les dades de construcció i geometria, i un tercer

apartat en el qual es poden veure gràficament les dimensions, indicades mitjançant

el programa AutoCAD.


Pàgina 2 de 68

2. Nomenclatura i simbologia

Per identificar ràpidament els equips s'ha seguit una nomenclatura específica. La

nomenclatura dels equips de la planta OxBee es classifica en quatre parts de la

següent manera: X-YZA.

● X: indica el tipus d’equip i s'identifica amb una lletra. Les abreviacions per a

cada equip estan especificades a la Taula 1.

● I: indica l'àrea on es troba l'equip.

● Z: diferencia els equips quan hi ha més d'un mateix equip en una mateixa

àrea.

● A: només s'utilitza en cas que el mateix equip amb les mateixes

característiques i condicions estigui repetit. En aquest cas s'identificaria cada

equip amb una lletra diferent.

Taula 1: Nomenclatura utilitzada en cada equip.

Equips Nomenclatura

Assecador D

Bescanviadors de calor EX

Bomba P

Centrífugues S

Chiller CH

Columna de separació C

Compressors K

Empaquetador PA

Evaporadors E

Precipitadors PR

Reactors R

Sobreeixidor O

Tancs d’emmagatzematge T

Tancs pulmó TP

A continuació s’exposa un exemple per entendre millor la nomenclatura i simbologia

utilitzada en el projecte:


Pàgina 3 de 68

Un equip identificat com a: EX-305A, ens indica que és un bescanviador de calor

(EX), ubicat en l'àrea 300 (2), és el cinquè bescanviador d’aquesta àrea 300 (05), és

un equip que està doblat i és el primer que es troba (A).


Pàgina 4 de 68

3. Llistat d’equips

En aquest apartat es descriuen tots els equips que formen part del procés de la

planta industrial OxBee, separats en les diferents àrees que la conformen. Hi ha

algunes àrees, com per exemple l’àrea 400 que pertany al laboratori I+D o l’àrea

1100 que pertany a les oficines de treball, que s’han omès perquè no tenen equips

que pertanyen al procés.

3.1. Àrea 100

L’àrea 100 està destinada a la descàrrega de les matèries primeres necessàries per

la producció d’àcid oxàlic. És la zona on arriben els camions als molls i és aquí on els

operaris de la planta s’encarregaran de descarregar tots els productes, condicionar-

los i emmagatzemar-los en les seves zones pertinents.

Taula 2: Llistat d’equips de l’àrea 100.

FULL 1 DE 1

LLISTAT D'EQUIPS

DATA 03/06/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 100

ÍTEM EQUIP MATERIAL PARÀMETRE DE DISSENY COST

P-100 A/B Bomba centrífuga SS 316L Potència (kW) 0,45885 9.302,58 €





3.2. Àrea 200

L’àrea 200 està destinada a l’emmagatzematge de les matèries primeres que seran

utilitzades posteriorment per la producció d’àcid oxàlic dihidrat. En aquesta zona

s’ubicaran tots els tancs on dipositaran els productes fins que es traslladin als tancs

pulmó. En els tancs pulmó s’homogeneïtzaran i es mesclaran en la proporció

indicada per a ser utilitzats en els reactors, els quals generaran l’àcid oxàlic dihidrat.


Pàgina 5 de 68


FULL 1 DE 1

LLISTAT D'EQUIPS

DATA 03/06/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

ÍTEM EQUIP MATERIAL PARÀMETRE DE

DISSENY COST






T-200 A/B Tanc d'emmagatzematge SS 316L Càrrega (tn) 308 258.747,33 €


T-202 A/B Tanc d'emmagatzematge SS 316L Càrrega (tn) 301,8 393.268,91 €



3.3. Àrea 300

L’àrea 300 està assignada a la zona d’operacions. És on té lloc la reacció per produir

àcid oxàlic, a més de realitzar-se tots els processos pertinents de separació i

purificació del producte per tal que aquest sigui apte per a la seva comercialització i

venda al públic. Aquesta zona és la més important de la planta OxBee i ha estat

tractada amb més detall.


Pàgina 6 de 68


FULL 1 DE 1

LLISTAT D'EQUIPS

DATA 03/06/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

ÍTEM EQUIP MATERIAL PARÀMETRE DE DISSENY COST

T-300 A/B Tanc pulmó SS 316L Càrrega (tn) 3,3 189.129,98 €

T-301 A/B Tanc pulmó SS 316L Càrrega (tn) 3,9 349.985,12 €



P-302 A/B/C/D Bomba centrífuga SS 316L Potència (kW) 0,6768 38.858,96 €

P-303 A/B/C/D Bomba centrífuga SS 316L Potència (kW) 1,5015 37.657,86 €


EX-300 Bescanviador de calor SS 316L Calor bescanviat (kW) 77,1 62.987,00 €





EX-305 A/B Bescanviador de calor SS 316L Calor bescanviat (kW) 807,4 260.120,00 €

R-300 A/B/C/D Reactor Acer

vitrificat

Diàmetre (m) 3,4

600.000,00 € Alçada (m) 5,8

Volum (m3) 40

E-300 A/B Evaporador SS 316L Cabal d'evaporació (kg/h) 5000 626.543,49 €

E-301 A/B Evaporador SS 316L Cabal d'evaporació (kg/h) 10000 803.208,93 €

C-300 Columna de destil·lació SS 316L

Diàmetre (m) 1,7

278.617,16 € Alçada (m) 5,6

Nº de plats 14

K-300 A/B Compressor SS 316L Potència (kW) 0,17 651.196,55 €

K-301 A/B/C/D Compressor SS 316L Potència (kW) 0,3119 1.550.023,41

€

K-302 A/B Compressor SS 316L Potència (kW) 0,6589 1.047.885,13

€

PR-300 A/B/C/D Precipitador SS 316L

Diàmetre (m) 4,73 1.200.000,00

€ Alçada (m) 10,5

Volum (m3) 124,32

S-300 A/B/C Centrífuga SS 316 L Potència del motor (kW) 45 132.000,00 €

D-300 Assecador Cabal tractat (m3/h) 0,14 49.200,00 €

PA-300 Empaquetador SS 316 L Velocitat d’ompliment

(tn/h) 1-10 65.000,00€


Pàgina 7 de 68

3.4. Àrea 700

L’àrea 700 és la zona en la qual es tracten els residus generats en la producció de la

planta OxBee. S’instal·larà una EDAR amb els equips corresponents per a l’adequat

tractament de les aigües residuals. També es destinarà una part de l’àrea al

tractament de gasos la qual, a més a més, serà una àrea auxiliar que s’utilitzarà en

cas de produir-se qualsevol incident.


FULL 1 DE 1

LLISTAT D'EQUIPS

DATA 03/06/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 700

ÍTEM EQUIP QUANTITAT

R-700 Reactor SBR 1

AD-700 Digestor anaeròbic UASB 1

FP-700 Filtre de premsa 1

O-700 Sobreeixidor 1

3.5. Àrea 900

L’àrea 900 disposarà dels serveis que abasteixen a tota la planta OxBee com són

l’electricitat, l’aigua de planta, etc. Per l’electricitat hi haurà un transformador

elèctric encarregat de donar tota la potència en kWh perquè el procés es dugui a

terme correctament. També s’hi inclouen les dues calderes que abasteixen el vapor

d’aigua als bescanviadors de calor i finalment hi estaran tots els chillers encarregats

de la refrigeració dels precipitadors i dels reactors. Aquesta zona es troba a una

cantonada de la planta.


Pàgina 8 de 68


FULL 1 DE 1

LLISTAT D'EQUIPS

DATA 03/06/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 900

ÍTEM EQUIP MATERIAL PARÀMETRE DE

DISSENY COST

CH-900 A/B/…/H Chiller Metall autoportant Potència (kW) 249,6 1.004.109,86 €

CH-901 A/B/…/T Chiller Metall autoportant Potència (kW) 1479,2 3.587.062,30 €

B-900 A/B Caldera SS 316L Potència (kW) 5961 450.000,00 €



K-900 A/B Compressor SS 316L Potència (kW) 0,4895 911.193,61 €

K-901 A/B Compressor SS 316L Potència (kW) 0,7892 1.115.729,68 €


Pàgina 9 de 68

4. Fulls d’especificacions

4.1. Fulls d’especificacions dels tancs d’emmagatzematge

En el procés de producció d’àcid oxàlic dihidrat, tant el producte final obtingut com

l'efluent d'entrada de matèries primeres, com l’etilenglicol, l’àcid nítric, etc., s'han

d'emmagatzemar durant un temps determinat. En el cas de l’àcid oxàlic dihidrat,

aquest s'emmagatzema per a la seva venda posterior, i en el cas de les matèries

primeres es fa per no tenir entrades diàries d'aquest producte. L’oxigen és

proporcionat per una empresa externa.

El disseny dels recipients s'ha complementat amb la instrumentació i sistemes de

protecció necessaris perquè hi hagi seguretat en ells, com són les cubetes i

l’aïllament. Els càlculs de cada tanc estan detallats al Capítol XI que pertany al

manual de càlculs i han seguit la normativa pertinent.


Pàgina 10 de 68

Taula 7: Full d’especificacions dels tancs T-200 A/B.

FULL 1 DE 2

TANC D'EMMAGATZEMATGE

DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ T-200 A/B

FINALITAT Emmagatzemar etilenglicol

TIPUS Tanc d’emmagatzematge soterrat

DADES D'OPERACIÓ

CÀRREGA D'ENMAGATZEMANTGE (tn) 308,0

DIES DE ESTOC 4

TEMPERATURA (°C) 25

PRESSIÓ (kPa) 101,3

DADES DE CONSTRUCCIÓ

ALTURA COS (m) 5,2

DIÀMETRE DEL COS (m) 6,9

ESPESSOR DEL COS (mm) 8,13

PES COS (KG) 4,5

TIPUS DE CAPÇAL Korbbogen

ALTURA DEL CAPÇAL (m) 1,8

ESPESSOR DEL CAPÇAL (mm) 8,41

PES CAPÇAL (Kg) 1,6

ALTURA DEL TANC (m) 8,8

PES TANC (Kg) 7,7

PRESSIÓ DE DISSENY (kPa) 173,6

TEMPERATURA DE DISSENY (°C) 27,5

MATERIAL SS 316L


Pàgina 11 de 68

FULL 2 DE 2


DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

VISTA


Pàgina 12 de 68


FULL 1 DE 2


DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ T - 201 A/B

FINALITAT Emmagatzemar aigua per la mescla amb etilenglicol


DADES D'OPERACIÓ

CÀRREGA D'ENMAGATZEMANTGE (tn) 157

DIES DE ESTOC 4




ALTURA COS (m) 4,3



PES COS (KG) 2,6






PES TANC (Kg) 4,5

PRESSIÓ DE DISSENY (kPa) 158


MATERIAL SS 316L


Pàgina 13 de 68

FULL 2 DE 2


DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

VISTA


Pàgina 14 de 68


FULL 1 DE 2


DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

DADES GENERALS


FINALITAT Emmagatzemar àcid sulfúric


DADES D'OPERACIÓ


DIES DE ESTOC 4




ALTURA COS (m) 7,3



PES COS (KG) 17,7






PES TANC (Kg) 30,4



MATERIAL SS 316L


Pàgina 15 de 68

FULL 2 DE 2


DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

VISTA


Pàgina 16 de 68


FULL 1 DE 2


DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

DADES GENERALS


FINALITAT Emmagatzemar àcid nítric


DADES D'OPERACIÓ


DIES DE ESTOC 4




ALTURA COS (m) 4,5

DIÀMETRE DEL COS (m) 6


PES COS (KG) 6



ESPESSOR DEL CAPÇAL (mm) 6



PES TANC (Kg) 6



MATERIAL SS 316L


Pàgina 17 de 68

FULL 2 DE 2


DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

VISTA


Pàgina 18 de 68


FULL 1 DE 2


DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

DADES GENERALS


FINALITAT Emmagatzemar aigua per la mescla amb els àcids


DADES D'OPERACIÓ


DIES DE ESTOC 4




ALTURA COS (m) 8,4



PES COS (Kg) 7,25






PES TANC (Kg) 4,5



MATERIAL SS 316L


Pàgina 19 de 68

FULL 2 DE 2


DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

VISTA


Pàgina 20 de 68


FULL 1 DE 2


DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

DADES GENERALS


FINALITAT Emmagatzemar oxigen

TIPUS Tanc d’emmagatzematge

DADES D'OPERACIÓ

CÀRREGA D'ENMAGATZEMANTGE (Kg) 301,8

DIES DE ESTOC 4

TEMPERATURA ° C) -183



ALTURA COS (m) 4,4



PES COS (Kg) 36,7






PES TANC (Kg) 64,5


TEMPERATURA DE DISSENY (°C) -201,3

MATERIAL SS 316L


Pàgina 21 de 68

FULL 2 DE 2


DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 200

VISTA


Pàgina 22 de 68

4.2. Fulls d’especificacions dels tancs pulmó

La mescla que entra als reactors es fa prèviament en tancs pulmó agitats, assegurant

així la homogeneïtat d’aquesta.

El disseny dels recipients s'ha complementat amb la instrumentació i sistemes de

protecció necessaris perquè hi hagi seguretat en ells. De la mateixa manera que en

el cas anterior, els càlculs estan detallats al Capítol XI, el qual pertany al manual de

càlculs i on s’ha seguit la normativa corresponent.


Pàgina 23 de 68

Taula 13: Full d’especificacions dels tancs pulmó T - 300 A/B.

FULL 1 DE 2

TANC PULMÓ

DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ

FINALITAT Mesclar etilenglicol i aigua

TIPUS Tanc pulmó agitat

DADES D'OPERACIÓ


TEMPS DE RESIDENCIA (h) 3,1




ALTURA COS (m) 5,5



PES COS (Kg) 3,6






PES TANC (Kg) 5,6



MATERIAL SS 316L

AGITADOR

TIPUS DE TURBINA Fulles planes i disc de 6 pales

MATERIAL SS 316L

POTENCIA (KW) 2,3

POTENCIA REAL (KW) 4,1

DIÀMETRE DE LES PALES (m) 1,83

DISTANCIA DEL FONS A L'IMPULSOR (m) 1,83

AMPLADA DE LA PALA (mm) 366

LLARGADA DE LA PALA (mm) 457

AMPLADA DE LA PLACA (mm) 554

ESPAI ENTRE PLACA I TANC (mm) 111


Pàgina 24 de 68

FULL 2 DE 2

TANC PULMÓ

DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

VISTA


Pàgina 25 de 68

Taula 14: Full d’especificacions dels tancs pulmó T - 301 A/B.

FULL 1 DE 2

TANC PULMÓ

DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS


FINALITAT Mesclar àcid nítric, àcid sulfúric i aigua

TIPUS Tanc pulmó agitat

DADES D'OPERACIÓ


TEMPS DE RESIDENCIA (h) 3,1




ALTURA COS (m) 9,3



PES COS (Kg) 19,2






PES TANC (Kg) 29,5



MATERIAL SS 316L

AGITADOR

TIPUS DE TURBINA Fulles planes i disc de 6 pales

MATERIAL SS 316L

POTENCIA (KW) 38

POTENCIA REAL (KW) 67

DIÀMETRE DE LES PALES (m) 3,08

DISTANCIA DEL FONS A L'IMPULSOR (m) 3,08

AMPLADA DE LA PALA (mm) 617

LLARGADA DE LA PALA (mm) 771

AMPLADA DE LA PLACA (mm) 934

ESPAI ENTRE PLACA I TANC (mm) 187


Pàgina 26 de 68

FULL 2 DE 2

TANC PULMÓ

DATA 25/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

VISTA


Pàgina 27 de 68

4.3. Fulls d’especificacions dels bescanviadors de calor

Un bescanviador de calor és un equip que s'utilitza per transferir calor d'un fluid a

un altre i així mantenir les temperatures d'operació dels equips. Els bescanviadors

que s’utilitzen a la planta són de carcassa i tubs, els quals són els més utilitzats a la

indústria. Es classifiquen pel nombre de vegades que passa el fluid per la carcassa i

pel nombre de vegades que passa el fluid pels tubs. En els bescanviadors de calor de

pas múltiple s’utilitza un nombre parell de passos en el costat del tub i un pas o més

pel costat de carcassa.

També s’ha decidit escollir aquests tipus de bescanviadors a causa dels seus

avantatges com la seva aportació d'una gran àrea superficial per a l'intercanvi en un

espai reduït, afavorint així la transmissió de calor; per la seva facilitat en la neteja;

per la seva bona disposició mecànica permetent treballar a diferents pressions; pel

seu bon funcionament i pel seu preu econòmic. Aquest tipus d'intercanviadors tenen

una carcassa, capçals en els dos extrems de la carcassa, diversos tubs a l'interior i

uns deflectors que creen turbulències i ajuden al suport dels tubs.

En aquest cas, els bescanviadors de calor han estat dissenyats amb el programa

Aspen Exchanger Design and Rating V10.

A la planta OxBee cal fer variacions de la temperatura del corrent per la qual cosa hi

ha 8 bescanviadors de carcassa i tub. En aquest cas, tots els bescanviadors són per

escalfar els corrents, ja que si es necessita refredar qualsevol corrent la millor opció

serà la utilització de chillers, atès que són més acurats que les torres de refrigeració,

per exemple. Els fluids més emprats a la planta són l’aigua industrial com a

refrigerant i en el cas d’escalfar l’opció més utilitzada és el vapor d’aigua.

L'aigua que s'utilitza com a refrigerant prèviament ha passat per un descalcificador

i un desionitzador per eliminar les sals i minerals presents.

A més de bescanviadors, aquesta planta també compta amb reboilers que

s’encarreguen de vaporitzar un corrent i amb els condensadors que s’encarreguen

de liquar un gas.


Pàgina 28 de 68

Taula 15: Full d’especificacions de bescanviador de calor EX-300.

FULL 1 DE 2

BESCANVIADOR DE CALOR

DATA 06/03/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ Bescanviador de calor EX-300

FINALITAT Escalfar el corrent que entra al reactor

TIPUS Carcassa i tubs

DADES D'OPERACIÓ

CARCASSA TUBS

ENTRADA SORTIDA ENTRADA SORTIDA

FLUID Vapor d'aigua EG + Aigua

CAUDAL TOTAL (Kg/s) 0,0694 0,9089

VAPOR (IN/OUT) 0,0694 0,0694

LIQUID 0 0 0,9089 0,9089

TEMPERATURA(°C) 117 115 25 50

PRESSIÓ (bars) 1.385 1,36 1 0,95

PES MOLECULAR(Kg/Kmol) 18,01 18,01

DENSITAT(Kg/m3) LÍQUID 1048,94 1034,82

VAPOR 0,77 0,76

VISCOSITAT (cP) LÍQUID 15 0,9342

VAPOR 0,0129 0,0128

CALOR(KJ/Kg·K) LÍQUID 3,33 3,39

VAPOR 2,16 2,17

CONDUCTIVITAT (W/m·K)

LÍQUID 0,4521 0,4587

VAPOR 0,0261 0,026

VELOCITAT (MIN/MAX)(m/s) 4,07 10,93 0,75 0,75

FACTOR D'EMBRUTIMENT(m2·K/W) 0,00009 0,00018

COEFICIENT GLOBAL (W/ m2·K) NET 1346

BRUT 952

CALOR BESCANVIAT(KW) 77 MTD CORREGIT(°C) 79,23


CARCASSA TUBS

MATERIAL SS 316L SS 316L

TEMPERATURA DE DISSENY(°C) 154,44 87,78

PRESSIÓ DE DISSENY(bars) 3,48 3,48

NOMBRE DE PASSOS 1 2

Nº TUBS 12 ID/OD(mm) 19,05 PITCH(mm) 25,4

TIPUS Pla LONGITUD 1,82 ESPAIAT 90

CARCASSA ID(mm) 162,74 CARCASSA OD(mm) 168,28

Nº BAFFLES 3 TALL BAFFLE (%D) 40,25

TIPUS Single ESPAIAT(mm) 323,85

CODI DE DISSENY ASME Code Sec VII TEMA CLASS B


Pàgina 29 de 68

FULL 2 DE 2


DATA 06/03/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

VISTA


Pàgina 30 de 68


FULL 1 DE 2


DATA 06/03/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS




DADES D'OPERACIÓ

CARCASSA TUBS


FLUID Vapor d'aigua EG + Aigua


VAPOR (IN/OUT) 0,0694 0,0694

LIQUID 0 0 0,9089 0,9089

TEMPERATURA(°C) 120 118 50 80

PRESSIÓ (bars) 1,5 1,4 1 0,95

PES MOLECULAR(Kg/Kmol) 18,01 18,01

DENSITAT (Kg/m3) LÍQUID 1034,82 1016,03

VAPOR 0,83 0,82

VISCOSITAT (cP) LÍQUID 0,9342 0,5672

VAPOR 0,0129 0,0129

CALOR(KJ/Kg·K) LÍQUID 3,389 3,457

VAPOR 2.156 2.159

CONDUCTIVITAT(W/m·K) LÍQUID 0,4587 0,4647

VAPOR 0,0263 0,0262

VELOCITAT (MIN/MAX) (m/s) 4,05 10,16 0,76 0,77


COEFICIENT GLOBAL(W/ m2·K) NET 1421,1

BRUT 988,7

CALOR BESCANVIAT(KW) 93,3 MTD CORREGIT (°C) 52,88


CARCASSA TUBS


TEMPERATURA DE DISSENY(°C) 160 115

PRESSIÓ DE DISSENY (bars) 3,478 3,478


Nº TUBS 12 ID/OD(mm) 19,05 PITCH(mm) 25,4


CARCASSA ID(mm) 162,74 CARCASSA OD(MM) 168,28





Pàgina 31 de 68

FULL 2 DE 2


DATA 06/03/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

VISTA


Pàgina 32 de 68


FULL 1 DE 2


DATA 06/03/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS




DADES D'OPERACIÓ

CARCASSA TUBS


FLUID Vapor d'aigua Aigua + Àcids


VAPOR(IN/OUT) 0,0694 0,0694

LIQUID 0 0 11,63 11,63

TEMPERATURA (ºC) 115 110 25 50

PRESSIÓ (bars) 1,38 1,37 1 0,88

PES MOLECULAR (Kg/Kmol) 18,01 18,01

DENSITAT(KG/m3) LÍQUID 1181,1 1163,8

VAPOR 0,83 0,82


VAPOR 0,0129 0,0129

CALOR (KJ/Kg·K) LÍQUID 3.163 3.168

VAPOR 2.174 2.188

CONDUCTIVITAT (W/m·K) LÍQUID 0,4825 0,5007

VAPOR 0,0258 0,0255



COEFICIENT GLOBAL(W/m2·K) NET 1242,3

BRUT 2011,3

CALOR BESCANVIAT (KW) 920,9 MTD CORREGIT (°C) 74,55


CARCASSA TUBS


TEMPERATURA DE DISSENY(°C) 154,44 87,78

PRESSIÓ DE DISSENY (bars) 3.478 3.478


Nº TUBS 10 ID/OD (mm) 19,05 PITCH (mm) 25,4


CARCASSA ID (mm) 315,93 CARCASSA OD (mm) 323,85





Pàgina 33 de 68

FULL 2 DE 2


DATA 06/03/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

VISTA


Pàgina 34 de 68


FULL 1 DE 2


DATA 06/03/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS




DADES D'OPERACIÓ

CARCASSA TUBS


FLUID Vapor d'aigua Aigua + Àcids


VAPOR (IN/OUT) 0,0694 0,0694

LIQUID 0 0 11,63 11,63

TEMPERATURA (°C) 120 115 50 80

PRESSIÓ (bars) 1,5 1,48 1 0,83



VAPOR 0,83 0,83


VAPOR 0,0129 0,0128


VAPOR 2.156 2.174


LÍQUID 0,5007 0,535

VAPOR 0,0263 0,0258



COEFICIENT GLOBAL(W/m2·K) NET 1240,1

BRUT 2005,5



CARCASSA TUBS


TEMPERATURA DE DISSENY (°C) 160 115,56

PRESSIÓ DE DISSENY (bars) 3.478 3.478




CARCASSA ID(mm) 315,93 CARCASSA OD (mm) 323,85


TIPUS Single ESPAIAT (mm) 273,05



Pàgina 35 de 68

FULL 2 DE 2


DATA 06/03/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

VISTA


Pàgina 36 de 68


FULL 1 DE 2


DATA 06/03/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS




DADES D'OPERACIÓ

CARCASSA TUBS


FLUID Vapor d'aigua Sortia Reactors


VAPOR (IN/OUT) 16,3 16,3

LIQUID 0 0 15,07 15,07

TEMPERATURA (°C) 150 140 80 95

PRESSIÓ (bars) 1 0,9 10 9,9



VAPOR 0,52 0,47


VAPOR 0,014 0,0137


VAPOR 1.955 1,97


LÍQUID 1.095 1.386

VAPOR 0,0289 0,028


FACTOR D'EMBRUTIMENT (m2·K/W) 0,00009 0,00018

COEFICIENT GLOBAL (W/m2·K) NET 107

BRUT 110,6



CARCASSA TUBS


TEMPERATURA DE DISSENY (°C) 187,78 126,67

PRESSIÓ DE DISSENY (bars) 3.478 11,03




CARCASSA ID (mm) 315,93 CARCASSA OD( mm) 323,85

Nº BAFFLES 3 TALL BAFFLE(%D) 39,9




Pàgina 37 de 68

FULL 2 DE 2


DATA 06/03/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

VISTA


Pàgina 38 de 68

Taula 20: Full d’especificacions dels bescanviadors de calor EX-305 A/B.

FULL 1 DE 2


DATA 06/03/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ Bescanviador de calor EX-305 A/B



DADES D'OPERACIÓ

CARCASSA TUBS


FLUID Vapor d'aigua Sortia reactors


VAPOR (IN/OUT) 2,22 2,22

LIQUID 0 0 6,15 6,15

TEMPERATURA (°C) 150 101,2 70 105

PRESSIÓ (bars) 1 0,95 1 0,95


DENSITAT(Kg/m3) LÍQUID 2,33 2,54

VAPOR 0,52 0,56


VAPOR 0,014 0,012

CALOR (KJ/Kg·K) LÍQUID 0,541 1,960

VAPOR 1,982 2,07

CONDUCTIVITAT (W/m·K) LÍQUID 0,015 0,025

VAPOR 0,0289 0,0244


FACTOR D'EMBRUTIMENT (m2·K/W) 0,00009 0,00018

COEFICIENT GLOBAL (W/m2·K) NET 222,3

BRUT 208,1

CALOR BESCANVIAT (KW) 807,4 MTD CORREGIT(°C) 12,26


CARCASSA TUBS


TEMPERATURA DE DISSENY (°C) 187,78 143,33

PRESSIÓ DE DISSENY (bars) 3,447 3,447




CARCASSA ID (mm) 314,4 CARCASSA OD (mm) 327,1





Pàgina 39 de 68

FULL 2 DE 2


DATA 06/03/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

VISTA


Pàgina 40 de 68

4.4. Fulls d’especificacions del reactor

La reacció per a formar l’àcid oxàlic dihidrat es produeix en quatre reactors que

treballen paral·lelament per així aconseguir una major àrea de transferència amb el

líquid refrigerant i aconseguir la producció final marcada pel projecte. Es tracta de

quatre reactors de tanc agitat que treballen en continu, disposen d’un sistema de

refrigeració amb aigua. Aquest sistema és de mitja canya i s’encarrega de que la

temperatura a dins del reactor sigui constant a 80°C. A més, els reactors treballen a

pressió atmosfèrica.

A dins del reactor tenen lloc tres reaccions en paral·lel on s’utilitza àcid sulfúric com

a catalitzador i els reactius entraran en unes proporcions indicades perquè no es

generin subproductes.

El material de construcció i disseny més adient per dur a terme aquest tipus de

reaccions s’ha considerat l’acer vitrificat. També existeix l’opció d’utilitzar el

material uranus per a la seva fabricació, però aquest és menys econòmic, de manera

que s’ha optat pel primer.

Per calcular la superfície d’intercanvi i el coeficient global de transferència de calor

s’ha utilitzat el procediment explicat al capítol del manual de càlculs, on es comprova

que la transferència de calor i l’àrea d’intercanvi resultant és suficient per a garantir

el control de la reacció.


Pàgina 41 de 68

Taula 21: Full d’especificacions del reactor R-300.

FULL 1 DE 2

REACTOR

DATA 15/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ Reactor de tanc agitat R-300

FINALITAT Producció d'àcid oxàlic

TIPUS Reactor continu de tanc agitat

ACCESORIS Sistema de mitja canya com a refrigeració

Sistema de bombeig i agitació

DADES D'OPERACIÓ

ENTRADA SORTIDA

CAUDAL TOTAL (kg/h) 13013,75 13013,75

TEMPERATURA ( C) 80 80

PRESSIÓ (bars) 1 1

Nº DE REACTORS 4 TIPUS DE REACTOR RCTA

TEMPS DE RESIDENCIA (h) 3,1 CONVERSIÓ 0,8

COEFICIENT U (Kcal/h·m2·C) 411,65

CALOR BESCANVIAT (Kcal/h) 2,86·106

W màx (Kg/h) 1,20 ·105


DISPOSICIÓ Vertical

VOLUM (m3) 40

ÀREA (m2) 80,11

DIÀMETRE (m) 3,4

ALÇADA (m) 5,8

MATERIAL Acer vitrificat

GEOMETRIA OPX BE 40000

% EXTRA 21,7

SISTEMA DE REFRIGERACIÓ

TIPUS DE CAMISA Mitja canya

REFRIGERANT Aigua industrial

CAUDAL REFRIGERANT (m3/h) 66,6

ÀREA DE PAS DE LA CAMISA (m2) 0,014

DIÀMETRE (m) 0,19

VOLTES 43

SEPARACIÓ 0,011

LONGITUT (m) 454,62


Pàgina 42 de 68

FULL 2 DE 2

REACTOR

DATA 15/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

SISTEMA DE BOMBEIG

TIPUS Plat

DIÀMETRE (mm) 4,28

Nº DE FORATS 368

ÀREA DE FORATS (mm2) 1,44

AGITADOR BAFFLES

TIPUS Plaques planes 90 ° TIPUS AE 10000

Nº D'AGITADORS 2 Nº 8

RPS 1 ÀREA NOMINAL (m2) 4,8

DIÀMETRE (m) 1,4

POTÈNCIA (kW) 17

RADI D'ACCIÓ (m) 36,7

TEMPS DE MESCLA (min) 11,85

VISTA


Pàgina 43 de 68

4.5. Fulls d’especificacions dels evaporadors

Per a dur a terme el procés de cristal·lització és necessària una primera fase de

concentració al buit de l’àcid oxàlic el qual s’utilitza un separador de gasos en què es

va eliminant aigua de la solució en forma de vapor per concentrar la solució i després

poder separar els corresponents cristalls en les etapes de centrifugació mitjançant

el refredament de la solució.

Per fer-ho, cal escalfar amb un bescanviador part de la solució fent bullir part de

l’aigua que surt per dalt del separador en forma de gas el qual va a parar a un

condensador.

Per tant, a partir d’aquest procediment d’evaporació es va concentrant la solució

dins de l’evaporador.


Pàgina 44 de 68

Taula 22: Full d’especificacions dels evaporadors E-300 A/B.

FULL 1 DE 1

EVAPORADOR

DATA 20/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ EVAPORADOR E-300 A/B

FINALITAT Concentrar l’àcid oxàlic evaporant aigua i àcid nítric

TIPUS Estàndard

DADES D’OPERACIÓ

ENTRADA SORTIDA

ESTAT DEL FLUID Líquid Líquid

CAUDAL TOTAL (Kg/h) 27143 17143

TEMPERATURA (°C) 95 70

PRESSIÓ (bars) 1 1

DADES D’EVAPORACIÓ

COST DE VAPOR (Kg/h) 11000

CAUDAL EVAPORAT (Kg/h) 10000

PRESSIÓ DE VAPOR (MPa) 0,1

GRAU AL BUIT (Mpa) 0,07

ÀREA DE CALOR (m2) 70

VISTA


Pàgina 45 de 68

Taula 23: Full d’especificacions dels evaporadors E-301 A/B.

FULL 1 DE 1

EVAPORADOR

DATA 20/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ EVAPORADOR E-301 A/B

FINALITAT Concentrar l'àcid oxàlic evaporant aigua

TIPUS Estàndard

DADES D'OPERACIÓ

ENTRADA SORTIDA

ESTAT DEL FLUID Líquid Líquid

CAUDAL TOTAL (Kg/h) 17143 12143

TEMPERATURA (°C) 105 70

PRESSIÓ (bars) 1 1

DADES D'EVAPORACIÓ

COST DE VAPOR (Kg/h) 5500

CAUDAL EVAPORAT (Kg/h) 5000

PRESSIÓ DE VAPOR (MPa) 0,1

GRAU AL BUIT (MPa) 0,07

ÀREA DE CALOR (m2) 110

VISTA


Pàgina 46 de 68

4.6. Fulls d’especificacions dels precipitadors

Per tractar l’àcid oxàlic s'ha dissenyat un sistema de quatre precipitadors per així

poder treballar amb un sistema semi-batch intentant simular el que seria un procés

en continu, ja que primer es carrega un i treballa durant un cert temps, una vegada

s’ha dut a terme aquesta precipitació i es tenen els cristalls d’àcid oxàlic, es

descarrega aquest sistema i es neteja perquè pugui estar operatiu pel següent

procés. Llavors mentre que aquest està sent descarregat i tractat, es treballaria amb

el precipitador contigu, per tal de no aturar mai la producció que està tenint lloc a la

planta química.

El corrent a tractar està a 70 °C i es vol fer la precipitació per refredament a 17,5 °C,

ja que en aquest punt l’àcid oxàlic es pot considerar que no és força soluble i

s’aconseguirà l’objectiu inicial d’assolir una bona quantitat de cristalls de producte.


Pàgina 47 de 68

Taula 24: Full d’especificacions dels precipitadors P-300 A/B/C/D.

FULL 1 DE 2

PRECIPITADOR

DATA 15/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ Precipitador P-300 A/B/C/D

FINALITAT Formar cristalls d'àcid oxàlic del procés

ACCESSORIS Sistema de refrigeració de mitja canya

Sistema d'agitació complementari

PRODUCTES MANIPULATS Àcid oxàlic amb aigua

DADES D'OPERACIÓ

ENTRADA SORTIDA

CAUDAL TOTAL (kg/h) 39286 39286

TEMPERATURA(°C) 70 17,5

PRESSIÓ (bars) 1 1

Nº DE PRECIPITADORS 2

TEMPS DE RESIDÈNCIA (h) 4

COEFICIENT U (Kcal/h·M2·°C) 694,46

CALOR BESCANVIAT(Kcal/h) 6,28 · 106

W màx (Kg/h) 19643


DISPOSICIÓ Vertical

VOLUM (m3) 124,32

ÀREA (m2) 190

DIÀMETRE (m) 4,73

ALÇADA (m) 10,5

MATERIAL SS 316L

CODI DE DISSENY ASME Code SEC VIII Div 1

% EXTRA 20

SISTEMA DE REFRIGERACIÓ

TIPUS DE CAMISA Mitja canya

REFRIGERANT Aigua industrial

CAUDAL REFRIGERANT (Kg/h) 131,5

ÀREA DE PASE DE LA CAMISSA (m2) 0,074

DIÀMETRE (m) 0,43

VOLTES 30

SEPARACIÓ 0,014

LONGITUD (m) 437,04

SISTEMA D'AGITACIÓ

TIPUS Plaques planes Nº D'AGITADORS 2

DIÀMETRE (m) 2 POTÈNCIA (kW) 237,6


Pàgina 48 de 68

FULL 2 DE 2

PRECIPITADOR

DATA 15/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

VISTA


Pàgina 49 de 68

4.7. Fulls d’especificacions de les centrífugues

Les centrífugues són molt importants en aquest projecte perquè tenen una funció

fonamental en el procés de separació i purificació de l’àcid oxàlic. S’encarreguen

principalment de separar el corrent provinent del precipitador en un corrent pastós

d’àcid oxàlic gairebé sec i un corrent aquós que es dirigirà al tractament d’aigües

residuals de la planta. Així doncs, s’aconseguiran els cristalls d’àcid oxàlic purificats

de pràcticament totes les impureses i els compostos que no hagin reaccionat.

Llavors ja pot passar a la següent fase del procés: l’assecatge, on el producte ja estarà

preparat per ser comercialitzat.

Taula 25: Full d’especificacions la centrífuga S-300 A.

FULL 1 DE 2

CENTRÍFUGA

DATA 21/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ Centrífuga S-300 A

FINALITAT Separar el corrent sòlid del líquid

TIPUS Centrifuga i tamisadora

DADES D'OPERACIÓ

ENTRADA SORTIDA

CAUDAL TOTAL LÍQUID (Kg/h) 23640,1 9659,12

CAUDAL TOTAL SÒLID (Kg/h) - 11921,99

TEMPERATURA (°C) 17,5 17,5

PRESSIÓ (bars) 1 1

TEMPS DE RESIDÈNCIA (min) 2,14

RPM 900

GRANULOMETRIA (mm) 0,4

POTÈNCIA MOTOR (KW) 45

VELOCITAT ANGULAR (rad/s) 94,24


DISPOSICIÓ Horitzontal

VOLUM TAMBOR (m3) 1,07

RADI 1(m) 0,0015

RADI 2(m) 0,45

LONGITUD(m) 2,34

PES (Kg) 3900

MATERIAL SS 316L

ÀREA (m2) 0,63


Pàgina 50 de 68

FULL 2 DE 2

CENTRÍFUGA

DATA 21/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

VISTA


Pàgina 51 de 68

4.8. Fulls d’especificacions de les columnes de destil·lació

La columna de destil·lació és una estructura tancada on es realitza la separació física

d'un o més fluids en dues o més fraccions. La separació dels diferents components

es realitza gràcies a la diferència entre les volatilitats dels diferents compostos

implicats.

La característica principal de les columnes de destil·lació és la pressió, ja que un

augment de la pressió implicaria un augment de la temperatura de la columna, de

manera que la volatilitat relativa disminuiria fent que la separació sigui més difícil i

que el cost de la columna augmenti, ja que es necessitaria una columna amb més

gruix.

A la planta OxBee hi ha una columna de destil·lació (C-300) per realitzar les

separacions necessàries. La columna de destil·lació C-300 separa principalment

aigua i àcid nítric. [1]

La columna de destil·lació d’aquest projecte és de rebliment en el seu interior, atès

que el corrent d’entrada està en estat gasós i, d’aquesta manera es facilita el contacte

entre fases millorant doncs la transferència de matèria. Els detalls de disseny es

troben en el capítol de Manual de càlculs.


Pàgina 52 de 68

Taula 26: Full d’especificacions de la columna de destil·lació C-300.

FULL 1 DE 2

COLUMNA DE DESTIL·LACIÓ

DATA 18/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ Columna de destil·lació C-300

FINALITAT Separar àcid nítric i aigua

TIPUS Columna de plats

DADES DE DISSENY

PLATS 14

PLAT D'ALIMENT 7

SECCIONS 1

ESPAI ENTRE PLATS (m) 0,4


TEMPERATURA DE DISSENY (C) 90

DADES D'OPERACIÓ

ENTRADA SORTIDA

SUPERIOR SORTIDA INFERIOR

FLUID HNO3 + H2O HNO3 + H2O HNO3 + H2O

ESTAT FLUID Vapor Líquid Líquid

CAUDAL MOLAR (Kmol/h) 362,71 309,21 53,5

TEMPERATURA (°C) 90 83,09 96,26

PRESSIÓ (kPa) 101,3 101,3 101,3

DENSITAT DE LA MESCLA (kg/m3) 1,926 1348 1213

VISCOSITAT DE LA MESCLA (cP) 0,4193 0,4263 0,3973

RELACIÓ DE REFLUX 1,5

PÈRDUA DE PRESSIÓ (KPa) 2,803

PERCENTATGE INUNDACIÓ (%) 80


TIPUS DE COLUMNA Packed Column

ORIENTACIÓ Vertical

PACKED TYPE Ralu - Flow

NÚMERO DE SECCIONS 1

MATERIAL DE CONSTRUCCIÓ Plàstic

ALTURA (m) 5,6

DIÀMETRE (m) 1,701


Pàgina 53 de 68

FULL 2 DE 2

COLUMNA DE DESTIL·LACIÓ

DATA 18/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

REBOILER

FLUID CALEFACTOR Aigua

TEMPERATURA DE SORTIDA (°C) 87,75

PRESSIÓ DE TREBALL (kPa) 101,3

CALOR INTERCANVIAT (kW) 4791,67


VOLUM (m3) 2

ALTURA (m) 1,789

DIÀMETRE (m) 1,193

CONDENSADOR

FLUID CALEFACTOR Aigua

TEMPERATURA DE SORTIDA (°C) 87,75

PRESSIÓ DE TREBALL (kPa) 101,3

CALOR INTERCANVIAT (kW) 9075


VOLUM (m3) 2

ALTURA (m) 1,789

DIÀMETRE (m) 1,193

VISTA


Pàgina 54 de 68

4.9. Fulls d’especificacions de l’assecador

L’assecador serà l’últim equip de tractament del producte que hi haurà a la planta

OxBee atès que després d’aquesta etapa ja es comença a emmagatzemar i formar els

big bags per tal de comercialitzar correctament l’àcid oxàlic dihidrat.

La finalitat d’aquest equip és purificar l’àcid oxàlic abans de comercialitzar-lo,

s’eliminarà la humitat del producte, les traces d’aigua i altres reactius que pugui

contenir com podria ser l’àcid sulfúric, per exemple. Destacar que aquest model

d’assecador escollit ja porta incorporat un bescanviador de calor per tal que quan

s’introdueixi l’aire aquest s’escalfi mitjançant un corrent de vapor d’aigua. L’equip

compta amb filtres per tal d’evitar l’entrada d’impureses a l’assecador arrossegades

per l’aire. També té incorporat un cicló que s’encarregarà de recuperar les partícules

sòlides d’àcid oxàlic que hagin pogut quedar suspeses en el corrent d’aire utilitzat

per assecar el producte, per tant d’aquesta manera no es tindria tanta pèrdua de

producte i s’aconseguiria un major rendiment d’assecatge.[2]


Pàgina 55 de 68

Taula 27: Full d’especificacions de l’assecador D-300.

FULL 1 DE 2

ASSECADOR

DATA 31/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ Assecador D-300

FINALITAT Assecar el producte i eliminar les traces d'àcid sulfúric

DADES D'OPERACIÓ

CABAL VOLUMÈTRIC DE PROCÉS TRACTAT (m3/h) 0,14

FLUID D'ASSECTAGE AIRE

PRESSIÓ AIRE ENTRADA (Pa) 7400

CABAL D'AIRE A L'ENTRADA (m3/h) 6000

CABAL DE VAPOR (kg/h) 250

MÍNIM MÀXIM

RANG DE TEMPERATURA AIRE A L'ENTRADA (°C) 60 140

RANG DE TEMPERATURA PRODUCTE A LA SORTIDA (°C) 40 80

DADES DE DISSENY

MODEL XF-50A

PROVEÏDOR HYWELL MACHINERY

OPERACIÓ CONTINU

TIPUS D'EQUIP LLIT FLUÏDITZAT

CONTACTE DIRECTE AMB AIRE

POTÈNCIA COMPRESSOR AIRE (kW) 22

CONSUM D'ESCALFAMENT (kW) 250

DIMENSIONS

VOLUM D'ASSECATGE EFECTIU (m3) 2


Pàgina 56 de 68

FULL 2 DE 2

ASSECADOR

DATA 31/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

VISTA ALÇAT

VISTA PLANTA


Pàgina 57 de 68

4.10. Especificacions de l‘empacadora

El producte es distribueix en big bags de 1.000 kg, és per això que OxBee compta

amb una empaquetadora pròpia. L'estació d'ompliment efectua el dosatge per pes i

a través d'una base vibratòria compacta els productes. El procés és completament

automàtic, gràcies a la utilització d'un sistema de transportador de corrons.

Taula 28: Full d’especificacions de l’empaquetador PA-300.

FULL 1 DE 1

EMPAQUETADOR

DATA 31/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 300

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ Empaquetador PA-300

FINALITAT Envasar l'àcid oxàlic en big bags

DADES D'OPERACIÓ

CABAL MÁSSIC D'ENVASAMENT (Kg/h) 4160,97

DADES DE DISSENY

MODEL PALDRUM®01

PROVEÏDOR Palamatic

MATERIAL SS 316L

CAPACITAT MÀXIMA (tn/sac) 2

CAPACITAT INSTAL·LADA (kW) 0,2

CAPACITAT MÍNIMA D'ENVASAMENT (tn/h) 1

CAPACITAT MÀXIMA D'ENVASAMENT (tn/h) 10

DIMENSIONS

LLARGADA (mm) 1820

AMPLADA (mm) 1904

ALÇADA (mm) 3047

DIMENSIONS


Pàgina 58 de 68

4.11. Fulls d’especificacions dels serveis

Els equips de servei són essencials perquè la planta funcioni correctament, i són els

equips que aporten i/o retiren matèria i energia del procés.

A la planta OxBee s'han dissenyat els equips de servei com per exemple el chiller o

també n’hi ha hagut uns altres casos on simplement s’ha calculat els paràmetres més

importants per comprar-los a diferents empreses externes. A l'hora d'escollir l'equip

adequat per a cada servei, s'han tingut en compte les diferents necessitats de la

planta i els recursos disponibles per l’empresa, és a dir, s’ha buscat un equilibri entre

qualitat/preu i necessitats.

4.11.1. Chillers

Es disposarà d’un sistema de refrigeració en un circuit tancat exclusivament per a la

refrigeració dels 4 reactors. En concret, cada reactor disposarà d’un circuit

independent per tal de facilitar així el seu manteniment i garantir un major nivell de

seguretat i control del procés. Cada circuit d’aigua destinada a la refrigeració de cada

reactor passarà per 2 chillers, els quals compliran les exigències de refrigeració

necessàries per a cadascun dels reactors del procés.

El cabal d’aigua refrigerant entrarà al sistema de chillers a una temperatura de

49 ºC i es vol refredar fins a 25 ºC, requerint un salt tèrmic de 24 ºC. Atès que el salt

tèrmic és força elevat, s’ha decidit instal·lar els chillers en sèrie per així poder

arribar a les condicions d’operació necessàries.

Els precipitadors també estan ajudats per una sèrie de chillers per tal d’aconseguir

la seva refrigeració i aconseguir la cristal·lització de l’àcid oxàlic. Consisteix en la

mateixa configuració però amb 5 chillers en comptes de 2.


Pàgina 59 de 68

Taula 29: Full d’especificacions dels chillers CH-900 A/B/.../H/I.

FULL 1 DE 2

CHILLER

DATA 14/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 900

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ Chiller CH-900 (A/B/C/D/E/F/G/H/I)

FINALITAT Proporcionar vapor d'aigua a la planta

DADES D'OPERACIÓ

FLUID REFRIGERANT HFO-1234ze

CABAL VOLUMÈTRIC D'AIGUA TRACTADA (m3/h) 66,6

ENTRADA SORTIDA

TEMPRERATURA AIGUA (°C) 49 37

DADES DE DISSENY

MODEL GHH F3210 WT-ZE

PROVEÏDOR Geoclima

CAPACITAT DE REFRIGERACIÓ (kW) 1184,4

TIPUS DE COMPRESSORS Tipus cargol

Nº COMPRESSORS 3

ENTRADA SORTIDA

TEMPRERATURA EVAPORDAOR (°C) 12 6

TEMPRERATURA CONDENSADOR (°C) 29 35

POTÈNCIA NOMINAL ENTRADA (kW) 249,6

CLASSE ENERGÈTICA B

VOLTATGE CIRCUIT (V/Ph/Hz) 400/3/50

VOLTATGE CONTROL (V/Ph/Hz) 230/1/50

UBICACIÓ Interior

MATERIAL Metall autoportant pols epoxy

SOROLL (dB) 71

AÏLLAMENT ACUSTIC Si

DIMENSIONS

LLARGADA (mm) 5000

AMPLADA (mm) 1960

ALÇADA (mm) 2650

PES DE L'EQUIP (kg) 10209


Pàgina 60 de 68

FULL 2 DE 2

CHILLER

DATA 14/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 900

VISTA


Pàgina 61 de 68

Taula 30: Full d’especificacions dels chillers CH-901 A/B/.../S/T.

FULL 1 DE 2

CHILLER

DATA 14/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 900

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ Chiller CH-901 (A/B/C/D/E/F/G/H/I/J/K/L/M/N/O/P/Q/R/S/T)

FINALITAT Condicionament del fluid refrigerant dels precipitadors

DADES D'OPERACIÓ

FLUID REFRIGERANT R134a

CABAL VOLUMÈTRIC D'AIGUA TRACTADA (m3/h) 131,5

ENTRADA SORTIDA

TEMPRERATURA AIGUA (°C) 67/36 36/5

DADES DE DISSENY

MODEL GHH B4180 WT-34

PROVEÏDOR Geoclima

TIPUS DE COMPRESSORS Tipus cargol

Nº COMPRESSORS 3

ENTRADA SORTIDA

TEMPRERATURA EVAPORDAOR (°C) 12 6

TEMPRERATURA CONDENSADOR (°C) 29 35

POTÈNCIA NOMINAL ENTRADA (kW) 386,4

CLASSE ENERGÈTICA C

VOLTATGE CIRCUIT (V/Ph/Hz) 400/3/50

VOLTATGE CONTROL (V/Ph/Hz) 230/1/50

UBICACIÓ Interior

MATERIAL Metall autoportant pols epoxy

SOROLL (dB) 71

AÏLLAMENT ACUSTIC Si

DIMENSIONS

LLARGADA (mm) 5000

AMPLADA (mm) 1960

ALÇADA (mm) 2650

PES DE L'EQUIP (kg) 11209


Pàgina 62 de 68

FULL 2 DE 2

CHILLER

DATA 14/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 900

VISTA

4.11.2. Calderes

Les calderes escalfen el fluid que aportarà calor als bescanviadors, que en la majoria

de casos d’aquesta planta solen ser vapor d’aigua.[3]

A la planta OxBee hi ha dos calderes d’un mateix tipus. Una caldera proporciona

vapor d'aigua, com a fluid calefactor, per als bescanviadors de calor que estan situats

abans de la zona de reactors (EX-300, EX-301, EX-302, EX-303) i també al

bescanviador EX-304; mentre que l’altra caldera s’encarregarà d’abastir també a

aquest mateix bescanviador i a l’EX-305 A/B. En comptes de posar diferents calderes

per als dos vapors que necessita la planta a diferents temperatures, s’utilitzarà una

vàlvula reductora per baixar el salt tèrmic necessari. D’aquesta manera, posem una

caldera que ens proporcioni vapor a la temperatura més alta que serà de 150 ºC i

quan sigui necessària a 120 ºC s’utilitzarà una vàlvula reductora.

La potència necessària de la caldera es calcula de la següent manera:

𝑃 = 𝑄 ∙ 𝐶𝑝 ∙ ∆𝑇 (1)


Pàgina 63 de 68

𝑃 = 18,65𝑘𝑔

𝑠∙ 4,18

𝑘𝑗

𝑘𝑔 ∙ 𝐾∙ (150 − 20) = 10139 𝑘𝑊

On la Q serà el cabal màssic d’aigua que ens donarà el vapor i s’ha suposat una

temperatura mitjana de 20 ºC i la Cp és la capacitat calorífica de l’aigua. Per tant es

necessitaria una potència de 10139 kW, però es considera que la caldera de vapor

d’aigua disposa d’un rendiment aproximat del 85% i per això la potència real serà:

𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 =𝑃

𝜂=

10139 𝑘𝑊

0,85= 11928 𝑘𝑊 (2)


Pàgina 64 de 68

Taula 31: Full d’especificacions de les calderes B-900 A/B.

FULL 1 DE 1

CALDERA

DATA 21/05/2021

PLANTA OxBee

LOCALITAT Tàrrega

ÀREA 900

DADES GENERALS

DENOMINACIÓ Caldera B-900 (A/B)

FINALITAT Proporcionar vapor d'aigua a la planta

TIPUS Junkers / Bosch

DADES D'OPERACIÓ

TEMPERATURA D'ENTRADA (°C) 20

TEMPERATURA DE SORTIDA (°C) 150

PRESSIÓ DEL VAPOR (bars) Fins a 30

TEMPERATURA MÀXIMA (°C) Fins a 150

CAUDAL (kg/h) 33570

COMBUSTIBLE Gas natural

POTÈNCIA REQUERIDA (Kw) 5961

POTÈNCIA SUBMINISTRADA (Kw) 6300

DADES DE DISSENY

MODEL UNIVERSAL - ZFR 35000

TIPUS DE CONSTRUCCIÓ 3 passos - tècnica pirotubular

RENDIMENT 0,85

ALÇADA (m) 5,79

LONGITUD (m) 10,4

AMPLADA (m) 4,5

VISTA


Pàgina 65 de 68

4.11.3. Transformador i generador elèctric

La planta OxBee requereix un transformador per produir l'electricitat que s'utilitza

en la planta. En el cas que el subministrament elèctric del transformador fallés per

qualsevol motiu, la planta té un grup electrogen d'emergència que garanteix el

funcionament de tots els serveis.

Figura 1: Transformador elèctric 3D fet en AutoCAD.

4.11.4. Descalcificador

Un descalcificador d'aigua és un equip que s'encarrega d'eliminar l'excés de sals de

calci i magnesi que s'acumulen en l'aigua. Per realitzar aquesta eliminació es fa un

intercanvi de diversos ions mitjançant resines que capturen els ions de calci i

magnesi i es fa passar l'aigua per la resina que captura aquests elements.

L'aigua que s'ha de descalcificar a la planta OxBee és la que s'utilitza principalment

en la refrigeració dels reactors i en la refrigeració dels precipitadors, així com en

altres serveis com pot ser en el consum personal dels treballadors.[4]


Pàgina 66 de 68

4.11.5. Desionitzador i sistema d’osmosi inversa

Un desionitzador és un equip que s'encarrega d'eliminar els ions inorgànics

presents en l'aigua. Aquesta eliminació consisteix a fer passar l'aigua a través d'una

resina que intercanvia els electròlits dels soluts per ions H + i OH-.

A la planta OxBee hi ha un desionitzador per eliminar els ions de l'aigua que surt

principalment del descalcificador i va cap als equips i, també serveix per al consum

personal dels treballadors.

El sistema de membranes d’osmosi inversa s’encarrega de tractar l’aigua

desionitzada que és l’aigua utilitzada en el procés. Per produir la quantitat que

necessitem són necessaris dos equips:

● Filtres: primer és necessari la utilització de filtres per eliminar part de les

impureses de l’aigua, d’aquesta manera s’allarga la vida útil de les

membranes d’osmosi inversa.

● Membranes d’osmosi inversa: gràcies a les membranes d’osmosi inversa,

s’eliminen la major part de les sals i impureses de l’aigua.

Els equips presentats anteriorment, s’agrupen formant un de sol. A la Figura 2 es pot

observar el sistema de filtres i de la membrana d’osmosi inversa pel tractament de

l’aigua. [4]

Figura 2: Sistema de membrana d’osmosi inversa.


Pàgina 67 de 68

4.11.6. Sistema d’aire comprimit

El sistema d’aire comprimit és necessari principalment per al bon funcionament de

les vàlvules de control i ha d’estar format per:

● Un compressor on s’augmenta la pressió de l’aire mentre que es redueix el

seu volum.

● Un tanc pulmó on emmagatzemar part de l’aire comprimir produït.

● Un assecador per eliminar la humitat de l’aire.

● Una sèrie de filtres de línia on s’eliminaran les partícules sòlides de l’aire i

aquest es purificarà

Figura 3: Sistema d’aire comprimit.


Pàgina 68 de 68

5. Bibliografia

[1] Energy Efficiency Optimisation for Distillation Column Using Artificial Neural

Network Models. Consultat el 29/05/2021.

https://www.researchgate.net/publication/301687844_Energy_Efficiency_Optimi

sation_for_Distillation_Column_Using_Artificial_Neural_Network_Models/figures?lo

=1

[2] Documentació Assecador Hywell Machineri. Consultat el 27/06/2021.

https://pdf.directindustry.es/pdf-en/hywell-machinery-company/hywell-

machinery/228668-937670.html

[3] Caldera Bosch. Consultat el 01/06/2021.

https://www.bosch-thermotechnology.com/es/es/ocs/comercial-e-

industrial/caldera-de-vapor-universal-zfr-zfr-x-669475-p/

[4] Tractament i control d’aigües. Consultat el 01/06/2021.

https://aquaquimica.net/componentes-tratamiento-control-

agua/?utm_source=qualitystudio&utm_campaign=adwords_qualitystudio&utm_m

edium=google_adwords&gclid=Cj0KCQjw--

GFBhDeARIsACH_kdZUhblJaKqE8DIyCfRxksmRMc9au6r8fiWPipea8R1m4-

MUCdyntRYaAsqdEALw_wcB&cli_action=1622708291.62

https://www.researchgate.net/publication/301687844_Energy_Efficiency_Optimisation_for_Distillation_Column_Using_Artificial_Neural_Network_Models/figures?lo=1



https://pdf.directindustry.es/pdf-en/hywell-machinery-company/hywell-machinery/228668-937670.html

https://pdf.directindustry.es/pdf-en/hywell-machinery-company/hywell-machinery/228668-937670.html

https://www.bosch-thermotechnology.com/es/es/ocs/comercial-e-industrial/caldera-de-vapor-universal-zfr-zfr-x-669475-p/

https://www.bosch-thermotechnology.com/es/es/ocs/comercial-e-industrial/caldera-de-vapor-universal-zfr-zfr-x-669475-p/

https://aquaquimica.net/componentes-tratamiento-control-agua/?utm_source=qualitystudio&utm_campaign=adwords_qualitystudio&utm_medium=google_adwords&gclid=Cj0KCQjw--GFBhDeARIsACH_kdZUhblJaKqE8DIyCfRxksmRMc9au6r8fiWPipea8R1m4-MUCdyntRYaAsqdEALw_wcB&cli_action=1622708291.62





ddd.uab.cat...P-203 A/B Bomba centrífuga SS 316L Potència (kW) 2,2 19.157,63 € P-204 A/B Bomba...

Documents

Transcript of ddd.uab.cat...P-203 A/B Bomba centrífuga SS 316L Potència (kW) 2,2 19.157,63 € P-204 A/B Bomba...