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2. EQUIPOS Planta de produccin de cido frmico
Formic Industries |
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NDICE
1. INTRODUCCIN ................................................................................................ 4
2. TIPO DE EQUIPOS .............................................................................................. 4 2.1. Tanques de almacenaje .......................................................................................4 2.2. Mezcladores en lnea o estticos ..........................................................................4 2.3. Reactores ............................................................................................................5 2.4. Separadores bifsicos ..........................................................................................6 2.5. Columnas de destilacin empacadas ....................................................................6 2.6. Columna de extraccin ........................................................................................7
3. Hoja de especificaciones de los diferentes equipos ............................................ 7 3.1. Tanques de almacenaje .......................................................................................7 3.2. Reactores .......................................................................................................... 11 3.3. Mixers ............................................................................................................... 16 3.4. Tanques de condensados ................................................................................... 16 3.5. Intercambiadores .............................................................................................. 26 3.6. Condensadores .................................................................................................. 26 3.7. Separadores de fases ......................................................................................... 46 3.8. Torres de destilacin ......................................................................................... 50 3.9. Extraccin ......................................................................................................... 60
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1. INTRODUCCIN En ste capitulo se puede dividir en 3 grandes partes.
Se explican en primer lugar y de modo escueto los diferentes tipos de equipos empleados en
cada rea y as como su principal funcin y caractersticas.
En segundo se presenta un listado dnde aparecen los equipos empleados en cada una de las
reas de proceso con sus especificaciones bsicas de dimetro, volumen y potencia.
Por ltimo, en tercer lugar se presentan las distintas hojas de especificaciones
correspondientes con los equipos empleados para la operacin de planta.
2. TIPO DE EQUIPOS
2.1. Tanques de almacenaje Para el almacenamiento de reactivos y productos, as como tanques requeridos en el
tratamiento de gases y lquidos, y el agua necesaria, se requiere de un diseo de tanques
atmosfricos, dichos tanques se ha diseado con el cdigo API 650, procedimiento detallado
en el manual de clculo y tanques de nitrgeno el cual se ha comprado a un proveedor.
Los materiales empleado en los diseos de los tanques y los depsitos han sido en funcin de
los fluidos que se tenan que almacenar, pero podemos utilizar el mismo para todo los fluidos,
es el siguiente ASIS 316, el diseo de los tanques es necesario que se complementes con toda
instrumentacin de seguridad como por ejemplo: los venteos, los venteos de emergencia,
purgas y cubetos de retencin, todas estas especificaciones se encuentran en el manual de
calculo en el diseo de tanques de almacenamiento.
2.2. Mezcladores en lnea o estticos Un mezclador esttico es un equipo para conseguir la mezcla de dos o ms fluidos. El dispositivo
se constituye de unos elementos de mezcla en una carcasa cilndrica. Esta formado por diversos
elementos fijos, generalmente helicoidales los cuales estn en el interior
El funcionamiento de este tipo de sistemas es el siguiente:
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1. La bomba empuja el lquido dentro del mezclador
2. El flujo es cortado y forzado a dirigirse contra las paredes opuestas de la tubera
3. Un vrtice es creado axialmente en la lnea central de la tubera
4. El vrtice es cortado de nuevo y el proceso ocurre pero en rotacin contraria. Esos
cambios de rotacin, aseguran un producto final homogneo.
Este mezclador se ha utilizado en un solo sitio de la planta el cual se le asignado el nombre de
MX-501 el cual junta dos corrientes, un corriente gas que proviene de la columna de separacin
bifsica, el cual es el corriente de cabezas, con el corriente de cabezas de la torre de destilado
TD-501 y la mezcla homognea se va a otras columnas las cuales separan un compuesto de esta
mezcla.
Estos equipos se pueden fabricar de muchos materiales, pero el ideal y econmico es ASIS 316
que es un hacer al carbono y se ha elegido tambin por los compuestos que circulan por l.
2.3. Reactores Los dos reactores son reactores continuos de tanque agitado (RCTA).El primer reactor es el
encargado de la carbonilizacion el cual se da una reaccin exotrmica y se tiene que mantener
a una temperatura fija de 80 C, o que es lo mismo un reactor isotermo, el material de este
reactor ser ASIS 316 ya que los compuestos a esa temperatura no son tan dainos para este
material, pero aun as los efectos de los compuestos han sido especificado en las
especificaciones del proyecto en el captulo 1.
El diseo de este reactor est en el apartado de la base de clculo ya que se ha calculado un
encamisado tipo media caa refrigerado por agua para mantener la temperatura.
EL siguiente reactor tambin es un RCTA per esta vez la reaccin que se da es la hidrolisi del
formiato de metilo con agua, y esta reaccin es endotrmica y tambin se tiene que mantener
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a una temperatura determinada de unos 109 C y para mantener a esta temperatura al ser
endotrmica se tiene que aplicar una energa calorfica mediante agua que pasa por el mismo
sistema de la media caa.
2.4. Separadores bifsicos Los separadores bifsicos son equipos verticales u horizontales que separan un nico corriente
de entrada bifsico en dos corrientes de salida monofsicos. Uno lquido y otro vapor.
El equipo es un tanque comnmente de cabezales toriesfricos o elipsoidales.
ste tipo de separadores de lquidos estn constituidos por 4 partes principales:
- Seccin de separacin primaria
La separacin en ste rea se realiza mediante un cambio de direccin del flujo.
ste cambio se efecta mediante la entrada tangencial del fluido al separador o mediante la
instalacin de placas desviadoras a la entrada.
- Seccin de separacin secundaria
En esta seccin se da lugar la mayor parte de la separacin de las gotas del lquido de la corriente
de gas. El efecto de la gravedad es uno de los principales factores de la separacin con lo cual la
longitud del equipo es un parmetro clave.
- Seccin de extraccin de niebla
Esta zona situada en la parte superior de la columna, prxima a la salida de gas, es la encargada
de separar las pequeas partculas de lquido que se ven arrastradas por el gas. Esta separacin
se da lugar mediante la accin del efecto de choque y a la vez por la fuerza centrfuga. A partir
de estos mecanismos las gotas colectan acumulndose sobre una superficie dnde
posteriormente caen al fondo.
- Seccin de almacenamiento de lquido
Se trata de la parte inferior de la columna dnde las gotas del fluido van cayendo y
acumulndose. Tal parte debe de tener el volumen necesario con tal de sobrellevar los posibles
baches que se den a lo largo de la operacin en continuo.
2.5. Columnas de destilacin empacadas Usamos la destilacin como operacin bsica de separacin para separar dos o ms
componentes de una mezcla. En el proceso en cuestin es empleada mayormente en las
etapas de purificacin del producto aunque tambin previamente para la purificacin del FM,
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tem nm: R-201, R-102
Projecte nm: 1
Preparat per: FORMIC INDUSTRIES
Full: 1 De: 2
Posici
Dimetre extern (m)
Longitud (m)
Capacitat (m3)
Tamany Quantitat Denominaci Norma de disseny ASME
1/4" 1 metanol Tractament trmic Refrigeraci
3/8" 1 metanol Radiografiat Doble parcial
Eficcia de soldadura 0.85
Volum cilindre (m3) 30
Volum fons infer. (m3) -
Volum fons super. (m3) -
Volum cono (m3) 1
Volum total (m3) 20
RELACI DE CONNEXIONS DETALLS DE DISSENY
Marca
A
B
Velocitat (rpm) -
Potncia (W) -
Nm. Deflectors -
AGITACI
Tipus -
Dimetre (m) -
Nmero de voltes -
Separaci entre voltes (m) -
Cabal d'oli trmic (m3/h) -
CAMISA
Tipus -
Dimetre extern del tub (m) -
Espessor fons (mm) 6
Tipus d'allant -
Espessor aillament (mm) -
Fons superior base plana
Fons inferior cono
Espessor cilindre (mm) 3.047272112
Temperatura de disseny (C) 45
Pressi de treball (atm) 1
Pressi de disseny (atm) 1.2
Productes CO,Metanol, Format de metil
Material de construcci aisi 316
Temperatura de treball (C) 30
DADES GENERALS
Vertical Densitat (Kg/m3) 7960
2.6 Pes recipient buit (Kg) 1047.991679
3.8 Pes recipient ple d'aigua (Kg) 21492.47808
20 Pes recipient en operaci (Kg) 17235.93601
DADE