Optimizacin del uso del agua utilizando

la tcnica de anlisis de cascada para

una produccin ms limpia

Callas Montoya, Edgar

40431067

SEGURIDAD, AMBIENTE Y SALUD 2014

http://www.cftm.uni.edu.pe/index.php

DESARROLLO SOSTENIBLE

AMBIENTAL

EQUITATIVO

SOSTENIBLE

BASES DE LOS

PROCESOS

SOSTENIBLES

1. Ecologa Industrial

ecoeficiencia

2. Gestin Ambiental -

Anlisis de ciclo de

vida

3. Produccin ms

limpia - procesos

cerrados

CONTROL DE LA CONTAMINACION

vs.

PRODUCCION MAS LIMPIA

1. Tecnologas de fin de

lnea: Tratamiento de

emisiones, vertidos y

residuos.

2. El control es

desarrollado por

expertos del rea

cuando se presentan los

problemas.

3. Constituye un costo

para la empresa.

1. Control en la misma

fuente con medidas

integrales.

2. Poltica de

prevencin que es

responsabilidad de

todos.

3. Transformacin de los

desperdicios en

recursos

aprovechables.

CONTROL DE LA CONTAMINACION

vs.

PRODUCCION MAS LIMPIA

4. Cumplir las Normas

impuestas por las autoridades.

5. Por calidad se entiende

cumplir los requerimientos del

cliente.

4. Proceso de mejora

continua para logar

mayores rendimientos.

5. Calidad Total: Produccin

con calidad y con el mnimo

impacto sobre la salud y el

medio ambiente. CIERRE DE CIRCUITOS

La optimizacin consiste en maximizar la reutilizacin

interna de agua para reducir el consumo de agua limpia y

la produccin de efluentes.

CIERRE DE CIRCUITOS

Se pueden distinguir tres etapas en la implantacin de un

sistema de cierre :

Medidas de monitorizacin y de mantenimiento: detectar

malos usos de agua, agujeros, vertidos. Una auditoria

interna es suficiente para identificar medidas correctivas.

Reciclaje del agua de desecho del proceso con un mnimo

impacto: poner en marcha medidas parciales de cierre

cuyos efectos en el proceso pueden ser anticipados y

tolerados.

Alto grado de cierre: para superar este nivel se necesita

un estudio detallado del proceso.

Se ha de considerar el agua del proceso y de fuera del

proceso y la utilizacin de NUEVAS TECNOLOGAS.

TECNOLOGIA PINCH

El concepto pinch se desarroll como un mtodo para

reducir la demanda energtica, recuperando o

transfiriendo calor por medio de una red de

intercambiadores que se unen en los puntos crticos de un

proceso. Luego, este concepto fue aplicado para el agua.

El concepto original (pinch de calor) se basa en la

Termodinmica y tambin se aplicaba a la recuperacin de

algn componente de corriente de proceso (contaminante

o materia prima), basado en la Transferencia de masa, por

diferencia de concentraciones.

Las operaciones en donde se usa agua pueden clasificarse

en operaciones donde hay transferencia de masa y donde

no la hay, como el agua de calentamiento/enfriamiento.

TECNICA DE ANALISIS DE CASCADA DE AGUA (WCA)

Es un mtodo numrico nuevo, basado en el anlisis pinch,

que tiene como ventaja ser menos tedioso que otros

mtodos grficos, fcilmente programable y se puede

aplicar a procesos donde no necesariamente existe

Transferencia de masa.

Permite encontrar los puntos ptimos para la minimizacin

tanto del consumo de agua como de la generacin de

efluentes del proceso, dentro de las restricciones de flujo

y concentracin correspondientes.

Aplicacin al proceso del Acrilonitrilo (AN)

Proceso del

Acrilonitrilo

(AN)

1. Tabla 1: identificar fuentes o demandas de agua y conocer

sus restricciones de flujo (kg/s) y concentracin (ppm).

2. Tabla 2: en la primera parte se trabajan con las

concentraciones ordenadas (niveles de purezas) y sus

diferencias. La otra parte son los balances de flujos de

fuentes (+) y demandas (-)

3. DIAGRAMA DE CASCADA. Balance acumulado nivel por nivel

de dficit o supervit de agua. Resultados: demanda neta

del proceso y el efluente a tratar.

4. Suposicin inicial: el proceso se auto-abastece. Si se

arroja valor negativo en algn balance acumulado de

supervit de agua pura , entonces NO es factible: en esa

regin se requiere agua ms pura de la que se dispone.

5. Determinar la cantidad mnima necesaria para cubrir la

demanda total en cada nivel de pureza. Se debe calcular

el intervalo de demanda de agua fresca, dividiendo el

acumulado anterior entre la diferencia de purezas del

agua fresca a suministrar y la del nivel correspondiente:

DIAGRAMA DE CASCADA

6. PUNTO PINCH: Asegurar cubrir la mayor demanda.

Observar que en esta nueva cascada, los acumulados de

supervit de agua pura deben ser mayores o iguales a cero.

Y es justo en el cero, se encuentra el punto pinch; la

parte ms restricta de la red que permite el mximo

recobro de agua. TABLA 3.

7. Otros Cambios : Regeneracin de agua y cambio de equipos.

Red final de (AN) con reso de agua y cambios en proceso