CAP-06Operación de evaporadores

5/11/2018 CAP-06Operaci n de evaporadores - slidepdf.com

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Capitulo 66.00.00.- Operación de evaporadore

Composición del área , puesta en marcha de equipos de evaporación a simple y múltipefecto . Recomendaciones para la limpieza química , forma de preparación del ácido, sosa cáustica y otros productos para la limpieza química.

6.00.01.- Aspectos de carácter generalLa estación evaporadora es la responsable de concentrar el jugo y convertirlo en meladupor la acción del vapor bajo el principio del múltiple efecto , descubierto por Norteamericano Robert Riellux y se define como el centro de balance energético de loingenios pues ella recibe vapores de escape de alta presión y entrega vaporevegetales a calentadores y tachos ; por ello su operación , limpieza y mantenimienestán estrechamente vinculadas a la eficiencia energética del ingenio.

Los ingenios productores de azúcar de caña , se balancean energéticamente a partir desquemas de evaporación y calentamiento adecuados a los esquemas de produccióestablecidos , con consumos de vapor del orden del 38 al 49 % en peso de la caña, else debe a que ella es la responsable de evaporar entre el 70 y el 75 % de todo el agupresente en el jugo clarificado . Para alcanzar estos objetivos es necesario que smaterialicen los aspectos técnicos siguientes :

µ Mantener un estricto control sobre la operación , estado de limpieza de las superficiede transferencia de calor y el mantenimiento de la estación evaporadora.

µ Explotar al máximo las extracciones instaladas.

µ Recuperar las aguas condensadas en su mayoría como puras y a la mayor temperaturposible.

µ Que el aislamiento térmico de los vasos esté en óptimas condiciones .

µ Que todo el vapor de uso del proceso esté atemperado.

El lograr lo anterior en la práctica permitirá que para evaporar 1 ton. de agua sólo senecesario consumir entre 200 y 300 kg. de vapor .Si la estación evaporadora no pued

cumplir los aspectos antes señalados entregará a los tachos una meladura floja qupor su bajo brix incrementará notablemente el consumo de vapor pues los tachos parevaporar 1 ton. de agua requieren hasta 1.10 ton de vapor . De ahí la importancpráctica de mantener la estación evaporadora en correcto estado técnico.

De lo anterior se desprende que uno de los aspectos organizativos más importantes y qucorresponden al Jefe de Fabricación , es la administración energética del proceso y coordinación que debe establecer con el Departamento de Generación de Vapor para la



Manual de operaciones para la producción de crudos

normas y reglas que garanticen mantener la presión y el flujo del vapor de escape a fde que la estación evaporadora opere en el rango óptimo y pueda garantizar una meladual más alto Brix posible.

La composición y diseño de la estación de evaporación es muy variada y está condicionaden lo fundamental a los aspectos tecnológicos siguientes :

← Nivel de las presiones del vaporvivo o directo y del escape , de losmotores primarios .

Diseño de los equipoevaporadores.→Excedentes de electricidad para venta a la red pública , entregas dvapor a otras plantas etc..

El objetivo es evaporar la mayor cantidad de agua con la menor cantidad de vapor acomo producir excedentes de bagazo que den la posibilidad de mantener en operación casa de calderas en paradas cortas .

Con independencia de lo anterior , los esquemas que se adopten deben ser ante tod

seguros y fáciles de operar , a los efectos de lograr que el personal de operación puedexplotarlo con el máximo de seguridad.

La tendencia actual en la Industria Azucarera Cubana es la de utilizar dos niveles devaporación , el primero en los definidos vasos a presión y el segundo en los múltipleefectos. Los vapores vegetales que se producen en los equipos a simple efecto sdisponen para las siguientes funciones :

← Calentamiento rectificador en los calentadores de jugo alcalizado.Línea general de suministro a otros equipos tecnológicos.→ La estación de evaporación a múltiple efecto específicamente.↓ Tachos.° Refinería anexa.

y los vegetales de baja presión que se producen en los múltiples efectos se utilizan en calentamiento primario.

Los fenómenos de transferencia de calor en calentadores , evaporadores y tachos , utilizala fracción de calor correspondiente al cambio de estado , ( calor latente ) para facilitar cual el vapor de uso del proceso tiene que estar saturado o ligeramensobrecalentado . Por tal motivo se le prestará especial atención al estado técnico acomo a la operación de las estaciones atemperadoras tanto del vapor que procede de laplantas eléctricas y de otros motores primarios como el de inyección por reductora.

En estos casos es admisible utilizar vapores de hasta 10 º de sobrecalentamiento.

De acuerdo a la función que juegan dentro del esquema de uso del vapor del proceso sdefinen fundamentalmente los componentes del área como sigue :

Vapor Cells : son aquellos equipos de evaporación primaria a simple o doble efecto quentregan sus vapores vegetales para uso exclusivo del área de calentamiento del jugalcalizado . Operan a presiones relativamente bajas de 6 a 12 psig y generan vaporevegetales de hasta 3 psig.



Operación de evaporador

Pre evaporadores : son equipos de evaporación primaria ,que trabajan a simple doble efecto que entregan sus vapores vegetales para la línea general de suminist(evaporadores , tachos , calentamiento rectificador y refinería anexa ) . Se operan presiones relativamente altas , hasta 30 psig. para generar vapores del orden de 8 a 1psig.

Evaporadores a múltiple efecto : son equipos de evaporación secundaria qutrabajan siempre a múltiple efecto ( desde 3 y hasta 6 vasos ) . Consumen vapor de escapo vegetal de los evaporadores primarios hasta 15 psig. y pueden entregar vapores dextracción a calentadores , cuya presión dependerá del o de los efectos donde spractique(n) la(s) extracción(es).

Calentadores de jugo clarificado : son calentadores que se emplean para elevar temperatura del jugo clarificado hasta la de ebullición correspondiente a la presión doperación del vaso y hacer más eficiente el esquema de evaporación.

Estaciones reductoras y atemperadoras de vapor : son las responsables d

mantener el suministro de vapor de escape al proceso en el caso de demandas adicionaleque no puedan respaldarse por el esquema normal.

Sistemas de condensados : tienen la función de extraer los condensados de todos lovasos evaporadores , los calentadores y los tachos , para disponerlo en el punto adecuado su nivel de contaminación.

Los diferentes niveles de presión en el proceso azucarero de caña y sus usos apareceen la escala siguiente :

Nivel de presión Uso del vapor en sus diferentes presiones en el proceso

psig. kg./ cm ²25 a 30 1.7 a

2.04Vapor de escape de alta presión que se obtiene despuésde haber realizado un trabajo en los equipos primarios.Es vapor para uso tecnológico , destinadoespecíficamente a los Pre Evaporadores y calentadoresde guarapo clarificado.

10 a 15 0.7 a1.0

Vapor de escape de presión media , procedente de losequipos primarios o vapor vegetal de los PreEvaporadores . Este vapor es de uso tecnológico destinadoa los diferentes equipos del proceso.

< 10 < 0.7 Vapor de escape o vegetal de baja presión , procedentede evaporadores primarios o extracciones de evaporadorespara diferentes usos del proceso.

A los efectos de este Manual de Operaciones se denominará al vapor condensado comoagua condensada o de retorno indistintamente.

6.02.00.- Estructura del área de evaporación.El área de evaporación se compone de los siguientes elementos :




← Tanque de jugo clarificado.Calentadores de jugo clarificado.

→ Evaporadores primarios a simpleo doble efecto.↓ Evaporadores a múltiple efecto .

° Bombas de meladura .± Bombas de jugo clarificado.± Bombas de agua condensada o dretorno.″ Condensadores.

6.03.00.- Requisitos técnicos mínimos.Las estaciones evaporadoras deben cumplir con los requerimientos técnicos mínimos quea continuación enumeramos :

1.- Todos los vasos deben tener habilitadas instalaciones parcumplir las funciones siguientes:

ρ Admisión de vapor de escape en elprimer vaso con posibilidades deregulación y válvula de pie adicional.ρ Limpieza química con ácido y sosa

cáustica.ρ Admisión de vapor para efectuar lalimpieza .ρ Admisión de agua para limpiezas yenjuagues.ρ Sistemas de válvulas de seguridad enla calandria y en el cuerpo en los vasosque trabajen a presión y reguladas enbase a la máxima permisible.ρ Conexión de salida de gasesincondensables con las dimensionesadecuadas.

ρ Sistema de extracción de aguacondensadas en concordancia con sdiseño.ρ Conexión de escape a la atmósfera.

ρ Conexión para la liquidación.ρ Conexión para la zanja.ρ Interconexión para alimentación d jugoρ En las líneas de extracción a otraáreas la válvula estará habilitada comarcas de ABIERTA y CERRADA.ρ Válvula de mariposa en lasinterconexiones con otros vasos.

2.- Los registros en el cuerpo y fondo deben estar en perfecto estadtécnico para garantizar su hermeticidad.

3.- Cada vaso tendrá instalados nivelómetros de vidrio por el lado de jugo y del condensado , además se habilitará un manómetro manovacuómetro según su presión de operación así como un termómetro

4.- En las instalaciones con condensador central , las válvulas dcomunicación con el condensador tienen que garantizar la tothermeticidad de cada uno de los utilitarios.

5.- Cada estación tendrá habilitado el tomamuestra de meladura para la comprobación de la densidad por el operador .

6.- Las compensaciones de las bombas , deben estar conectada

preferentemente a una presión menor que las del punto de toma .

7.- La salida de gases y condensados deben responder a las especificaciones de tabla 6.1 .En ella se especifican las características generales que deben tener estainstalaciones en cuanto al diámetro mínimo de las mismas.




Superficiede lostransferencia decalor deevaporadores

Dimensiones de lastuberías principales deextracción decondensados.

Dimensiones de lastuberías principales deextracción de gasesincondensables.

Joubert &Gosling

Otrosdiseños

Joubert &Gosling

Otrosdiseños

Pies² m² Tubería

Cabezal

Tubería

Cabezal

Tuberí a

Cabezal

Tuberí a

Cabezal

20 000 1 860 3.0 6.0 4.0 6.0 1.25 2.0 1.50 2.026 000 2 400 3.0 6.0 4.0 6.0 1.25 2.0 1.50 2.028 000 2 600 3.0 8.0 6.0 6.0 1.25 2.0 2.00 3.032 000 3 000 3.0 8.0 6.0 6.0 1.50 3.0 2.00 3.038 000 3 500 4.0 8.0 6.0 8.0 1.75 3.5 2.00 3.5

Tabla 6.1 Diámetro en plg. de las salidas de condensado e incondensables.

En las salida de gases y condensados se deben cuidar los aspectos siguientes :

µ Todos las salidas de gases de los vasos a presión deben quedar instaladas epuntos de fácil visibilidad .

µ Los gases de las calandrias al vacío deben conectarse preferiblemente cuerpo del mismo vaso.

µ Las calandrias de los 2dos. vasos (cuad.) y 3ros. vasos (quint .) deberácontar con instalaciones a la atmosfera y al propio cuerpo para operar preaión y vacío respectivamente.

µ Las instalaciones que drenen por gravedad deben tener sistemas con alturasuficiente que garanticen el sello adecuado del vaso , al menos 1 m por cadapsig. de presión y 0.4 m por cada plg. ( 2.5 cm) de Hg de vacío.

7.- Las dimensiones de las tuberías de evaporación de los diferentevasos debe responder a las dimensiones generales siguientes :

Superficie detransferenciade calor de los

evaporadores

Dimensiones en plgde las tuberías deevaporación de los

Cuádruple efectos.

Dimensiones en plg delas tuberías deevaporcaión de los

Quíntuple efectos.Pies² m² Φ1 Φ2 Φ3 Φ4 Φ1 Φ2 Φ3 Φ4 Φ5

20 000 1 860 31 33 36 5026 000 2 400 35 37 40 57 28 28 28 28 5228 000 2 600 36 38 41 5832 000 3 000 39 41 45 6433 500 3 100 31 31 31 31 5938 000 3 500 42 45 49 6941 000 3 800 35 35 35 35 65




Tabla 6.2 Especificaciones de las dimensiones de las tuberías de evaporación.

Para lograr que operen a bajas velocidades y no se produzcan pérdidas pocaídas de presión que afecten el funcionamiento adecuado del múltipefecto.

8.- Para la operación eficiente de la estación evaporadora el jug

alimentado al primer vaso debe tener una temperatura al menos igua la correspondiente a la presión de operación de ese y como máximo 1ºC por encima .Temperaturas bajas afectan la eficiencia de la transferencde calor de los equipos , ver tabla 6.5 de la página 24.

9.- Las instalaciones suplementarias de vapor a presiones de 15 a 2psig para la limpieza química , estarán dotadas de doble válvula manómetro indicador de temperatura para controlar eficientemente proceso de limpieza .

10.- Los sistemas de limpieza instalados deben contar con capacida

en tanqueria suficiente para reusar la soluciones de sosa cáustica eevaporadores y calentadores , de acuerdo al esquema empleado.

11.-Tener posibilidad de liquidación de todos los vasos a través de lbomba de meladura, aunque la mejor opción es disponer de lainstalaciones apropiadas para hacer el vaciado de los primeros vasos exceptuando el melador , hacia el tanque de jugo clarificado.

12.- Los evaporadores tendrán regulación de nivel por la vía dválvulas de control o por niveles mecánicos , internos en el tubcentral o externos , para garantizar que el mismo se opere a 1/3 de

altura de la calandria. En el caso de utilizar niveles mecánicos se tendrque ajustar el semisello del tubo central en concordancia con alimentación a utilizar y la altura del sello hidráulico en los pases de jugde un a otro vaso.

13.- Todos los sifones invertidos de jugo o agua de retorno deberátener válvulas o dispositivos adecuados a su liquidación.

14.- El aislamiento térmico del tanque de jugo clarificado calentadores , tuberías de conducción de vapor , condensado , jugcaliente y evaporadores en general , debe mantenerse en los espesore

normados a fin de que las pérdidas de temperatura sean las mínimas.

6.04.00.- Puesta en marcha de los evaporadores.Nos referiremos a la puesta en marcha de los equipos de evaporación tanto primarios coma múltiple efecto.

Antes de tomar acción alguna verifíquese el cumplimiento de las medidas siguientes :




1.- Inspecciónese el equipo y sus instalaciones para comprobar que se encuentradebidamente cerradas las válvulas siguientes :

ρ Agua para la limpieza delos equipos.ρ Sosa cáustica para lalimpieza química.ρ Ácido clorhídrico para lalimpieza química.

ρ Meladura .ρ Evacuación a la zanja.ρ Comunicación de los vasos la atmósfera.ρ Interconexión entre los vasopara la transferencia del jugo.

2.- Compruébese que están herméticamente cerradas las tapas de los registrolaterales y del fondo de cada vaso.

3.- Compruébese que están totalmente abiertas las válvulas de mariposa o de otrtipo de las tuberías de vapor que intercomunican cada vaso con el siguiente. En caso específico de las válvulas de mariposa háganse sendas marcas visibles paindicar las posiciones ABIERTA y CERRADA .

4.- Compruébese que todas las bombas y sistemas tienen conectadas compensación a los puntos adecuados a sus presiones de operación.

Durante este proceso de puesta en marcha los condensados se desviarán todos hacel sistema de contaminados hasta lograr la estabilidad de su operación .

6.04.02- Equipos primarios de evaporación.Se refiere este epígrafe a los Vapor Cells y Pre Evaporadores .

Verifíquese primero el cumplimento de los aspectos generales a los evaporadores y

continuación prosiga con la secuencia siguiente :

1.- Abrase la válvula de la tubería de desalojo a la atmósfera tómese jugo hasta que este alcance la mitad de la altura de los tubos de lcalandria , si no existe demanda de vapor en ese momento en los equiporeceptores. De lo contrario la válvula permanecerá cerrada.

2.- Verifíquese que están totalmente abiertas las válvulas de salida dgases incondensables y de aguas condensadas y a continuación ábrase válvula de vapor de calefacción.

3.- Una vez comenzada la ebullición , procédase a la alimentación d jugo en forma continua y su extracción hacia los múltiples efectocorrespondientes al esquema de jugo del ingenio

4.- Abrase la válvula de la línea de extracción de los vapores hacia loequipos receptores en consecuencia con el esquema de evaporación dingenio y ciérrese el desalojo hacia la atmósfera.




5.- Una vez normalizada la operación cámbiese la salida de locondensados hacia el sistema de condensados puros , prevcomprobación por el laboratorio o por el sistema automático de detección.

6.04.03- Equipos de evaporación a múltiple efecto.Se incluyen en este epígrafe triples , cuádruples y quíntuples efectos.

Verifíquese primero el cumplimento de los aspectos generales a los evaporadores y continuación prosiga con la secuencia siguiente :

1.- Una vez puesta en marcha la bomba de vacío , procédase a formavacío en el último vaso ; véase el epígrafe 3.03.00 de este Manual dOperaciones.

Una vez que el vacío alcance un valor en el intervalo de 12 a 15 plg( 30.5 a 38.0 cm ) de Hg , ábrase la válvula de agua de inyección condensador y procédase a formar vacío en los demás vasos por medio d

las líneas y válvulas de gases incondensables. 2.- Iníciese la alimentación de jugo al primer vaso y cuando alcance e

nivel aproximado a las 8 plg ( 200 mm ) por debajo de la placa superiode la calandria ábrase la válvula de comunicación con el segundo vasomanteniendo estable el primero. Al comenzar este segundo vaso a toma jugo ábrase cuidadosa y lentamente la válvula de alimentación de vapor descape al primer vaso.

3.- Al observarse ebullición en el segundo vaso , espérese a que enivel de jugo alcance la altura correspondiente a un nivel estático entre 1/

y 1/2 de la calandria y procédase a abrir la válvula de comunicación tercer vaso . Repítase el procedimiento hasta llegar al vaso melador.

4.- Cuando se observen salpicaduras sobre las lucetas inferiores devaso melador (último vaso ) , auméntese la aplicación de vapor al primevaso del evaporador cuidando que el nivel de jugo en éste no exceda de mitad de la altura de los tubos para evitar así la ocurrencia de arrastres qucontaminen el agua condensada.

En paralelo pónganse en marcha los equipos de extracción de agua dretorno y obsérvense los indicadores de nivel en las calandrias pa

comprobar que no existan retenciones .

5.- Una vez que el evaporador esté cargado , ciérrese la alimentacióde jugo al primer vaso y las válvulas de intercomunicación entre elloshasta que comiencen a disminuir los niveles de jugo por efecto de evaporación. Reiniciese entonces la corrida de jugo en toda la batercomenzando por el primer vaso y regúlese de tal forma que se compens




la pérdida de jugo por evaporación y se mantengan los niveles estáticos ecada vaso a 1/3 de la calandria.

6.- Mídase la densidad de la meladura y cuando alcance el rangestablecido póngase en marcha la bomba de extracción de la misma iníciese la alimentación continua y regulada de jugo al evaporador hast

lograr la estabilidad en la operación del mismo.

7.- Finalmente regúlese la salida de incondensables en las calandriasEn el primer vaso sólo debe escapar a la atmósfera una leve lengüeta dvapor , con lo que se garantiza una adecuada evacuación de los gases.

En las calandrias al vacío es posible precisar la regulación por medio de comparación de la temperatura de los gases antes de la válvula dregulación con la temperatura del vapor en la calandria ( o cuerpanterior) .Una diferencia de 2.5 a 3.0 C por debajo de la temperatura dvapor se considera óptima.

Toda la operación de puesta en marcha debe coordinarse de forma tal que ella se ejecute eun tiempo no mayor de 45 a 60 min..

6.04.04.- Operación en marcha normal.Una vez que la estación evaporadora se encuentre en marcha normal se observarán lareglas siguientes :

1.- Mantener las presiones de operación de la estación evaporadoren los límites que marca la tabla 6.3.

2.- Mantener la densidad de la meladura en el rango establecido parel ingenio.

Vapor Cell Preevaporador

Cuádrupleefecto

Quíntupleefecto

Vas

o

Cuer

po

Caland

ria

Cuer

po

Calandr

ia

Cuerp

o

Calandri

a

Cuerp

o

Calandr

ia1 2 a 4 6 a 10 6 a 15 15 a 30 2 a 4 hasta 10 5 a 7 hasta 152 3 a 7 2 a 4 0 a 2 5 a 73 14 a 17 3 a 7 5 a 8 0 a 24 25 a 26 14 a 17 15 a 17 5 a 85 25 a 26 15 a 17

Nota : Los valores en sombra indican vacío en plg de Hg. , elresto presiones en psig.Tabla 6.3 Parámetros de operación normales para evaporadores.




3.- Los regímenes o tasas de evaporación de los diferentes componentede la estación evaporadora , se muestran en la tabla 6.4 , en todos locasos se ha considerado que se ha instalado calentador de jugo clarificado que se han ejecutado las modificaciones a los evaporadores a fin de reduclos consumos de vapor unitarios. Estos valores son promedios parcondiciones típicas de operación , existiendo máximos con las superficie

calóricascompletamentelimpias y mínimoque se manifiestan elos días quanteceden a limpieza química.

4.- En el caso dVapor Cells y otracombinaciones qu

entreguen suvapores calentadoresprimarios , se debregular la presió

del vapor de calefacción de forma tal que se alcance la temperatunormada en el jugo alcalizado a la salida de este primer paso dcalentamiento.

5.- Para los Pre Evaporadores que trabajen con vapores de escapentre 15 y 30 psig , la presión del vapor en la calandria debe ser la meno

que garantice en los equipos receptores el nivel de presión establecidoEste concepto es muy importante ya que favorece sensiblemente capacidad de generación de electricidad o el desarrollo de potencia dotros equipos primarios que tributan su escape a los pre evaporadores.

6.- Mantener una evacuación de todos los condensados producidos supervisar la operación para evitar violaciones de la disciplina tecnológica qupropicien la contaminación de las aguas condensadas . En este sentido es driguroso cumplimento el que se operen los vasos al nivel adecuado.

6.04.05.- Uso de las agua condensadas y de retorno.El destino de las aguas condensadas o de retorno de cada vaso dependerá del grado dcontaminación de cada una de esas corrientes atendiendo a lo que se especifica en la tabsiguiente:

1.- Aguas condensadas puras hacia el tanque de alimentar calderas ; integradapor

µ Condensados directos , de los equipos primarios de evaporación , de los primeros vasos dcuádruple o quíntuples efectos .

Régimen deevaporación .

Equipo evaporador lb / hpie ²

Kg / h m²

Vapor Cell a simpleefecto

5.0 a 6.0 24.0 a 29.0

Vapor Cell a dobleefecto

4.0 a 5.0 19.0 a 24.0

Triple efecto acondensador

6.0 a 8.5 29.0 a 41.0

Pre Evaporador 7.0 a 9.0 34.0 a 44.0Cuádruple efecto 5.0 a 7.0 24.0 a 33.5Quíntuple efecto 4.0 a 6.0 19.0 a 29.0Tabla 6.4 Valores normales del régimen deevaporación

1




µ Condensados de los segundos vasos de cuádruples efectos , de segundos y terceros dlos quíntuples efectos.

µ Condensados de calentadores de jugo clarificado protegidos por sistemas adecuados ddetección de azúcar 1 .

2.- Aguas condensadas que pudiesen ser enviadas a las calderas si resultado del análisis arroja valores de azúcar permisibles. Si no existe déficit de agua d

alimentar calderas destínese este grupo para usos tecnológicos. Está integrado este gruppor

µ Condensados del tercer vaso de los cuádruples efectos.µ Condensados del cuarto vaso de los quíntuples efectos.

3.- Aguas condensadas para usos tecnológicos. Son aguas que por su procedencpueden estar contaminadas y que constituyen los condensados de menor temperatura plo que se recomiendan exclusivamente para usos tecnológicos. Este grupo esconformado por

µ Condensados del cuarto vaso de los cuádruples efectos.

µ Condensados del quinto vaso de los quíntuples efectos.

Atendiendo al balance de agua de cada ingenio existe la alternativa de unir locondensados de los dos últimos vasos , con flasheo intermedio y destinarloexclusivamente a usos tecnológicos.

Es muy conveniente a los efectos de obtener una mayor economía de vapor y favorecer aprovechamiento de la capacidad de la estación evaporadora utilizar el flasheo de locondensados hacia los vasos siguientes , sobre todo el de los primeros vasos d

evaporador Este arreglo además de propiciar ahorro energético , facilita las instalaciones para todolos sistemas de condensados .

6.04.06.- Liquidación de los evaporadores .Los procedimientos que se exponen en estos equipos son aplicables en todos los casos eque se detenga la marcha por parada para limpieza , interrupción de la molida o por terminación de la zafra.

Al detenerse la planta moledora prosiga con la secuencia siguiente :1.- Abrase en el equipo primario de evaporación la válvula d

desalojo a la atmósfera , siempre en dependencia de los consumidores manténgase la operación normal con el múltiple efecto hasta que se vacel tanque de jugo clarificado si se opera con un solo equipo . En caso dque el ingenio posea varios equipos y la liquidación se produzca en uno dellos sin detener la molienda , entonces simplemente ciérrese la válvula dcomunicación con el jugo clarificado.

1 Conductímetro , doble tanque , etc.1




2.- Ciérrese la válvula de alimentación de jugo al Vapor Cell y cuandel nivel de jugo haya descendido por debajo de la placa inferior , poefecto de la ebullición del jugo , interrúmpase la alimentación del vapor descape y espérese a que pase todo el jugo al siguiente vaso evaporador.

3.- Cuando el nivel del jugo en el primer vaso del evaporador

múltiple efecto deje de ser visible a ras de la calandria inferior , poapreciación visual en el nivelómetro, ciérrese la válvula de vapor dcalefacción a ese vaso , deténgase la bomba de vacío del equipo y ábranslas válvulas de comunicación a la atmósfera de cada vaso.

4.- Una vez vaciado el equipo deténganse las bombas de meladura de aguas de retorno . En esta ocasión las válvulas de las líneas de retorndeben quedar comunicadas hacia los tanques de contaminado.

5.- Procédase a enjuagar todos los vasos , incluyendo loevaporadores primarios , con abundante agua , utilizando para ello lo

atomizadores para la limpieza con sosa cáustica. En caso de que no se vaya proceder a la limpieza química o a realizar algún trabajo dentro dequipo , manténganse cerrados todos los registros así como las válvulas excepción de las de desalojo a la atmósfera.

Esto constituye una medida de seguridad muy conveniente para evitacióde descuidos y errores al poner en marcha nuevamente la instalación.

6.- En los equipos con sifones en las líneas de transferencia de jugde un vaso a otro y/o para el desalojo de los condensados, procédase liquidarlos por las válvulas de drenaje.

6.04.07.- Decisiones a tomar en caso de paradas imprevistas.Cuando las paradas son imprevistas se tomarán decisiones especificas en cuanto al modde liquidar los evaporadores conforme al tiempo de duración de la parada que se hayestimado .Se exponen a continuación los casos más comunes .

Se considerarán en estos aspectos ingenios con un solo tandem.

1.- Hasta 2 horas de duración. Bastará con reducir el nivel hasta descubrir la placinferior.

2.- Hasta 4 horas de duración. Procédase a liquidar y enjuagar el vaso meladordejando el resto de los vasos con jugo.

3.- Superiores a las 4 horas de duración. Procédase a liquidar toda la estacióevaporadora conforme a los expuesto en el epígrafe 6.04.06 de este Manual dOperaciones.

1




En ingenios con más de un tandem se ajustarán los conceptos 1, 2 y 3 a los evaporadorecuya capacidad se corresponda con la molida de la unidad que se ha de parar.

6.05.00 .- Limpieza de evaporadores.Los evaporadores se limpiarán regularmente por medios químicos , recurriendo a mediomecánicos solamente en casos excepcionales en que los agentes químicos no sean

suficientemente eficaces y siempre se aplicarán como complemento de los anteriores. Para la realización de la limpieza química cada vaso dispondrá de instalación individual dvapor de escape con doble válvula , una de ellas para la regulación y la otra pagarantizar la hermeticidad. Además los vasos que normalmente operen a vacío tendráhabilitado un manómetro para controlar la presión en la calandria durante la limpieza.

El ingenio dispondrá de las capacidades necesarias para el traslado del ácido hacia el puntdonde los vasos lo aspirarán.

Con independencia del tipo de limpieza alcalina a emplear por el ingenio , este debe ten

capacidad de almacenamiento suficiente para utilizar la sosa cáustica en los tres ciclos dagotamiento .

Para enjuagues con agua y/o las limpiezas alcalinas por circulación , los vasos dispondráde suficientes atomizadores , preferiblemente de cono lleno , dispuestos en forma qubañen el 100 % de los tubos , a una altura de 2 a 3 m aproximadamente .

Las paradas para la limpieza en los evaporadores serán programadas durante la zafrmediante la coordinación y aprobación por la Delegación Provincial del MINAZ.

6.05.01.- Productos químicos a utilizar .Se exponen en este acápite los procedimientos para efectuar la limpieza con productoquímicos.

Se utilizarán como productos químicos básicos los siguientes :

a) Sosa cáustica en bloques fundidos o en escamas con un 98 % de pureza en base Na OH.b) Ácido muriático , ácido clorhídrico de grado técnico2 , con un contenido aproximad

del 32 % de HCl puro.Se utilizarán como agentes complementarios y solo en los casos que así se decida con laaprobación del Departamento de Tecnología de las Delegaciones Provinciales del MINAZ ,los siguientes :

2 El ácido técnico se oferta en un rango de purezas variable , por lo que se hace necesario que el laboratoriovalore los lotes que recibe el ingenio para conocer con exactitud su concentración y poder calcular lascantidades requeridas.

1




c) Soda ash , carbonato de sodio , Na2 CO3 .

d) Bifluoruro de sodio , F2 H Na .

Exceptuando los casos previamente definidos , las limpiezas de forma general se ejecutarápor medio de la aplicación de sosa cáustica y ácido clorhídrico.

6.05.02.- Limpieza por el procedimiento convencional.Se define como procedimiento convencional aquel en que la limpieza se efectúa tomanden los vasos del evaporador una cantidad suficiente de solución de agentes químicos hascubrir la placa superior de la calandria y haciéndola ebullir estáticamente.

6.05.02.01.- Enjuague.1.- Una vez liquidado el jugo procédase al enjuague mediant

aspersión de agua durante 10 a 15 min. para eliminar así los residuos dmaterias azucaradas.

2.- Utilícese agua potable con preferencia de pozo , o en su defectdel enfriadero .Deséchese después de cada operación de enjuague descárguese a zanja.

6.05.02.02.- Limpieza alcalina con sosa cáustica por el método de hervidura.Con independencia del método a emplear , la limpieza alcalina con sosa cáustica se llevacabo en tres ciclos de agotamiento de la forma siguiente :

Primer ciclo : sosa cáustica fresca o virgen que se destina a los vasos 3 y 4 en lo

cuádruples o 3, 4 y 5 en los quíntuple efectos , por ser los vasos donde las incrustacionese producen con mayor intensidad.

Segundo ciclo : sosa procedente de los últimos vasos y retienida en tanques de suficientcapacidad , para ser reusada en los primeros , después de ajustar su concentración fuera necesario.

Tercer ciclo : sosa procedente de los primeros vasos ( última reserva ) empleada para limpieza de los calentadores autorizados , hacia el enfriadero , para la planta de alimenanimal u otro destino que se decida .

En este método se emplea una solución de sosa cáustica con una concentración del ordedel 15 al 20 % en peso , equivalentes a 21 a 26 ºBé a 20/20ºC.

1.- Tómese en todos los vasos una solución de sosa cáustica hastcubrir la placa superior de la calandria . Ciérrense las válvulas ( dmariposa o de otro tipo ) de las tuberías de evaporación y ábranse las dcomunicación de cada vaso a la atmósfera.

2.- Aplíquese vapor a cada calandria por la línea independienthabilitada a tales efectos ,hasta alcanzar aproximadamente

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temperatura de 95 ºC . Una vez alcanzada manténgase por espacio de 3 4.5 horas.

Durante ese tiempo háganse adiciones de solución de sosa cáustica parmantener estable el nivel de solución en los vasos.

El tiempo total de tratamiento alcalino dependerá de las características

intensidad de las incrustaciones.

3.- Terminada la operación , ciérrense las válvulas de vapor descárguese la solución de sosa a los tanques de reserva , según siguiente clasificación :

µ Solución de sosa cáustica delos primeros vasos , hacia lostanques de última reserva .

µ Solución de sosa cáustica dlos últimos vasos , hacia lotanques de reserva para limpieza de los primeros vasos.

4.- Enjuáguense los vasos con suficiente agua para eliminar todresiduo de sosa cáustica. Determínese el PH del agua al entrar y al salir dcada vaso en particular y cuando ambas mediciones coincidan se dará poterminado el enjuague.

Lo más indicado será sustituir el enjuague por una hervidura con agua poespacio de 30 min. , sí el esquema y el tiempo de limpieza así permitieran.

6.05.02.03.- Limpieza con ácido muríatico .

1.- Cárguense todos los vasos con agua preferiblemente de retorno tómese en cada uno la cantidad de ácido que se haya estimado necesar( véase epígrafe 6.06.03.- Ácido muriático o clorhídrico. de la página 22de acuerdo a la capacidad del evaporador , las características de incrustación y su intensidad.

El ácido se tomará por succión , por medio del vacío en los cuerpos , poeyección de aire o por otro procedimiento apropiado.

2.- Ábranse las válvulas de aplicación de vapor a las calandrias regúlense para obtener una temperatura próxima a la ebullició

Manténganse estas condiciones por espacio de 1.5 a 2.0 horas.

La aplicación de aire comprimido a la solución ácida favorecerá la acción dmismo por efecto de la agitación.

3.- Auméntese la abertura de las válvulas de vapor hasta alcanzar ltemperatura de ebullición .Manténgase durante 30 a 45 min. . Transcurridese tiempo , ciérrese la válvula de vapor y descárguese el ácido al tanquneutralizador o a la zanja en caso de que no exista la instalación.

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4.- A los efectos de controlar la acción desincrustante , determínese ePH de la solución ácida en cada vaso antes de iniciar el calentamiento repítase esta determinación cada 30 min. aproximadamente. El valor del Pcrecerá progresivamente hasta estabilizarse en ese momento se habrconcluido la acción del ácido.

Este es un procedimiento muy efectivo para determinar el tiempo dduración del tratamiento ácido.

5.- Deténgase la ebullición en el momento en que se determinó por lmedición del PH que la acción ácida concluyó .

6.- Enjuáguense los vasos con agua potable , determinándose posimilar procedimiento al descrito en punto 4 del inciso anterior terminación del mismo.

7.- Ábranse los registros de fondo e inspecciónense los tubos de l

calandria en su parte inferior para conocer si las incrustaciones han sidtotalmente eliminadas.

Utilice para ello una hoja afilada u otro instrumento adecuado para raspalos tubos y comprobar que no ha quedado incrustación alguna.

6.05.02.04.- Aspectos generales .Empléese en la inspección una lámpara eléctrica , con protección de seguridad a prueba droturas . Bajo ningún concepto se utilizarán bombillas eléctricas sin protección , luces llamas.

La acción del ácido libera hidrógeno que se inflama rápidamente ante la presencia dcualquier foco térmico .

Si la inspección evidencia que han quedado incrustaciones se procederá a un tratamienadicional con sosa cáustica o ácido según la naturaleza de misma.

Generalmente las incrustaciones oscuras son de tipo orgánico y se emplea sosa cáusticpara removerlas en tanto las blancas y duras son del tipo inorgánico y son removidas pmedio de ácido.

En algunos casos por la naturaleza de la incrustación se obtienen mejores resultadoinvirtiendo los procedimientos.

1




6.05.03.- Limpieza alcalina por recirculación de la solución de sosa cáustica.En este método se emplea una solución de sosa cáustica con una concentración del orde

del 30 a 40 % en peso , equivalentes a 36 a 44 ºBé a 20/20 ºC.

Este sistema basa su principio en la recirculación de una solución de sosa cáusticconcentrada que es atomizada hacia la placa superior de los vasos por medio de un fuerbombeo y una adecuada distribución de los atomizadores de forma que toda la superficquede bañada por ellos.

En la Fig. 6.1 se muestra un esquema de funcionamiento de este método.

T-1 Es el tanquedonde se prepara lasolución de sosafresca del primerciclo y de donde seabastecen los vasos3 y 4.

T-2 Es el tanqueque recibe lasolución delsegundo ciclo deagotamiento.

T-3 Es el tanquque recibe lsolución de sosa detercer y último ciclde agotamiento .

Con este método se emplean concentraciones superiores de sosa cáustica en un 50 % utilizando menos cantidad de NaOH .Ello pudiera ser una solución para aquellas ingenioque manifiesten altos consumos de sosa y de tiempo empleados en la limpieza alcalina.

No obstante será necesario que se cumplan los requisitos técnicos siguientes para que seefectiva y se alcancen resultados superiores al obtenido en el procedimiento phervidura.

Vaso 4 Vaso 3 Vaso 2 Vaso 1

Vapor Vapor

Zanja Zanja Zanja

Alos calentadores

T-1

T-2

T-3

Fig. 6.1Esquematecnológicodelalimpiezapor recirculacióndesosa.

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1.- Los tanques de retorno dela solución de sosa cáusticadeberán tener instaladastrampas para atrapar lasincrustaciones que se remuevencon este proceder y evitar quese tupan los atomizadores.

2.- En la succión de las bombasse implementará la conexión enparalelo de dos coladores decartucho independientes y conválvulas de cuña , con el fin deque queden atrapados en elloslas partículas de la sincrustaciones que lograronpasar el colado anterior.

De esta forma cada 30 min.se podrá cambiar , por elaccionamiento de las válvulas ,de uno a otro colador y retirarasí todas las incrustacionesatrapadas por el.

3.- Los atomizadoresadecuados para este métodoson los de cono lleno , sucantidad y ubicación dependen

de las dimensiones del vas Tiene que buscarse un arregtal que toda la superficie quedbañada por la acción del conque forman los atomizadores.

4.- Debe prestarse atenció

especial a los prenses de bomba , a las uniones , juntade válvulas y a los accesorioconectados en la línea a fin devitar que se produzcapérdidas de la solución y presión no sea suficiente compara bañar toda la superficie.

5.- En los ingenios con más duna evaporador instalado s

deberán independizar locircuitos con válvulas de ppara evitar el desvío de solución hacia los equipos eoperación.

6.- En los mantenimientodebe programarse la inspeccióde los atomizadores a fin dverificar que los mismos nestán tupidos.

Sígase el procedimiento siguiente para este método de limpieza .

1.- Caliéntese la solución de sosa contenida en el tanque de reservhasta 80 ºC y póngase en marcha la bomba de recirculación hacia lovasos correspondientes. la solución de sosa cáustica será asperjada sobre superficie de la calandria descendiendo por los tubos hacia el fondo retornando hacia el tanque receptor.

2.- Al comenzar el bombeo manténgase cerrada durante el tiempnecesario la válvula de retorno hasta que el nivel en la calandria alcancaproximadamente la mitad de la calandria.

3.- Manténgase la recirculación de modo continuo durante utiempo de aproximadamente de 3 a 4 horas .El tiempo exacto sedeterminado en la propia fábrica conforme a la experiencia y los resultadoprácticos del sistema.

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4.- Enjuáguese los vasos por el método explicado en el punto 4 deepígrafe 6.05.02.02 de este Manual de Operaciones.

Es necesario que se determine la riqueza de la solución alcalina empleada con vistas determinar el poder de reacción de la misma en cualquier tipo de limpieza. De esta formen cada determinación de la concentración de NaOH se calculará el Índice de RiquezaIR) por el método siguiente .

PIR = ec 6.1

P

Donde P = Concentración de NaOH determinada por valoración de la sosa usada. P = Concentración de NaOH determinada por valoración de la sosa pura del mism

grado Baumé que la solución usada.

Los valores aceptables de IR están en el rango de 70 a 85 % , aunque los ingenios con experiencia de su aplicación deberán ajustarlo a sus propios resultados.

6.05.04.- Limpieza por fermentación de miel final al terminar la zafra.Tiene como objetivo limpiar la superficie de transferencia de calor por dentro y fuera de lostubos.

En los evaporadores primarios , primeros vasos de los evaporadores a múltiple efecto asícomo en los tachos , que reciben vapor de escape procedentes de máquinas reciprocantesde vapor , se realizará está limpieza todos los años , mientras que en el resto de los vasosesta limpieza se efectuará cada 2 o 3 años.

El procedimiento a seguir es el siguiente :

1.- Garantícese la perfecta hermeticidad de todas las conexiones de lparte inferior del vaso . Esta hermeticidad preferiblemente se debgarantizar instalando platillos ciegos.

2.- Extráiganse de 10 a 12 tubos de las calandrias , seleccionándolode modo tal que estén uniformemente repartidos por toda la superficie se pueda comunicar las zonas del jugo y del vapor.

3.- Prepárese una solución de miel final a 18 ºBrix y añádale 1 Kg. dlevadura de panificación activa , previamente diluida en agua , por cada 000 litros de solución . Llénese con ella los vasos a limpiar cubriendo placa superior con la misma.

4.- Manténgase la solución fermentando durante 25 a 30 días , colos registros de entrada del cuerpo y las válvulas de comunicación a atmósfera abiertos.

Créense las condiciones para la aplicación intermitente de aire comprimidoque permita agitar la solución

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Transcurrido este tiempo , desalójese el contenido de los vasos lentamende forma que el vaciado se logre en unas 48 horas aproximadamente.

5.- Enjuáguese los vasos hasta eliminar todo el residuo de lfermentación y ábranse los registros de fondo para propicia

conjuntamente con los del cuerpo una muy buena ventilación y se desalojasí todo el CO2 producido durante el período de fermentación.

Prohíbase que toda persona entre en su interior hasta 72 horas después denjuague.

6.- Restitúyanse los tubos extraídos .Si la limpieza es por el lado devapor , no será necesario extraer los tubos , esta opción se deberaprobar por la Delegación Provincial del MINAZ.

Los tanques de preparación de la solución de sosa cáustica pueden servir de recipiente

para preparar el medio fermentativo .En tal caso límpiese previamente todo el sistempara estar seguro de que no quedan residuos de sosa cáustica.

6.06.00.- Preparación y empleo de los productos químicos.A continuación se explicará la forma adecuada para preparar los diferentes productoquímicos utilizados en la limpieza de los evaporadores.

6.06.01.- Sosa cáustica.Se dispondrá de un tanque con acometida de vapor para el calentamiento directo y d

agua empleados en la preparación de la solución de NaOH . Su capacidad será tal qupermita preparar toda la solución necesaria para la limpieza de una sola vez .Siga el procedimiento siguiente :

1.- Tómese agua en el tanque en la cantidad equivalente a las de lsolución que se ha de preparar.

2.- Disuélvase el NaOH aplicando vapor sin alcanzar ltemperatura de ebullición en la solución para evitar salpicadurapeligrosas.

Un método eficaz y sencillo consiste en disponer sobre los tanques de unchapa de hierro con aberturas circulares de diámetro igual al de lotambores que contienen el NaOH.

3.- Quítese entonces las tapa inferior a uno de estos tanques colóquelo sobre las aberturas de la cubierta poniendo el extremo abierthacia abajo , aplíquesele vapor hasta disolución.

Las concentraciones a la que se preparará la solución de sosa cáustica son las siguientes

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ρ Limpieza por el método de hervidurao convencional , se preparará la soluciónentre un 15 y un 20 % en peso ,equivalentes a 21 a 26 ºBé 20/20ºC.

ρ Limpieza por recirculación , spreparará la solución entre un 30 y un 4% en peso , equivalentes a 36 a 44 ºB20/20ºC.

Estos valores son típicos y cada fábrica establecerá sus propios valores en función de lacondiciones propias de sus instalaciones y de la composición de las incrustaciones.

En la tabla 6.6 se relacionan los ºBé de las soluciones de NaOH para distintaconcentraciones y temperaturas .

La concentración de las soluciones usadas de sosa cáustica se obtendrán por valoracióacidimétrica en el laboratorio ; la tabla 6.6 brinda la posibilidad de conocer de forma directel contenido de las soluciones por simple medición de su ºBé.

El ciclo de agotamiento de las soluciones de sosa cáustica es independiente del sistemempleado en la limpieza , es decir :

ρ Primer ciclo : sosa fresca empleada siempre en los últimos vasos , después de utilizaden la limpieza se reserva para el siguiente ciclo.

ρ Segundo ciclo : sosa del primer ciclo y empleada en la limpieza de los primeros vasode los evaporadores .

En este caso y cuando la limpieza es por hervidura , la solución deberá alcanzar menos 8 % en peso ; por lo tanto sí al valorarla se obtiene que la concentración nalcanza ese valor , será necesario reactivarla con solución fresca hasta alcanzar 10 % dconcentración.

En el caso de la limpieza por recirculación se requiere que la solución del segundo cic

tenga al menos 20 % en peso , de lo contrario será necesario reactivarla de forma similar ejemplo anterior , hasta completar la concentración inicial.

Después de pasar el segundo ciclo de agotamiento la solución de sosa se reserva en lotanques de almacenamiento para ser empleada en el último paso.

ρ Tercer ciclo : sosa después de ser agotada en los dos ciclos anteriores se destinará los siguientes usos :

a) Limpieza de los calentadores autorizados.

b) Hacia el enfriadero , como un medio de controlar el PH de las aguas de inyección rechazo.

c) Para la producción de alimento animal.

Las soluciones de sosa cáustica en el último paso de agotamiento alcanzan concentracioneque van desde 5 hasta 15 % en peso para limpieza por hervidura y recirculaciórespectivamente.

2




Estas soluciones también deben ser desechadas sí ocurriese que por el exceso dimpurezas en el tanque receptor se produzcan tupiciones de la succión de la bomba o dalguno de los atomizadores o por formación de exceso de espuma a causa de saponificación ácidos grasos superiores presentes en las incrustaciones.

6.06.02.- Carbonato de sodio o Soda ash.

Es un producto de uso eventual y se utilizará por alguna de las causas siguiente :

µ Que por análisis se determine quelas incrustaciones son ricas encontenido de sulfato y sulfitos , en elorden de un 5 % en peso en baseseca en el vaso melador.

µ Se evidencie que el tratamiento ácidno es efectivo en tal sentido que nes capaz de eliminar laincrustaciones inorgánicas despuédel tratamiento alcalino.

En estos casos sustitúyase entre el 10 y el 20 % de la sosa cáustica por su equivalente ecarbonato de sodio en dependencia de la gravedad y de la valoración del laboratorio

según la relación siguiente :

PsPc = ec. 6.2

0.75

Donde : Pc = Peso de carbonato a utilizar y Ps = Peso de sosa cáustica a sustituir.

6.06.03.- Ácido muriático o clorhídrico.La industria azucarera Cubana utiliza para la limpieza ácido clorhídrico de calidad técnicocon una concentración del orden del 35 % en peso , de ahí que éste valor de concentracióse tomará siempre como referencia.

Las soluciones de ácido clorhídrico para la limpieza se prepararán con laconcentraciones siguientes :

ρ Desde 0.50 a 1.00 % en peso deácido puro, para los evaporadores asimple efecto , para los vasos 1, 2y 3 de los cuádruples efectos y 1, 2 ,3 y 4 de los quíntuples efectos.

ρ Hasta 2.00 % en peso de ácid puro, para los vasos meladores dcuádruples y quíntuples efectos.

Los valores han de tomarse como guías pues en cada ingenio se deberán ajustar a lovalores que por la práctica le ofrezcan los mejores resultados.

La cantidad de ácido puro a utilizar se determinará por valoración acidimétrica del ácidtécnico disponible y el volumen del equipo a limpiar .La solución del problema se ilustra coel siguiente ejemplo :

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Se desea limpiar el primer vaso de un evaporador cuya superficie es de 9 000 pies² ( 83m² ) y el volumen de la calandria ( V )es de 5.490 m³ 3. Se decide aplicar unconcentración ( Ca )de 0.8 % en peso de ácido puro. por datos del laboratorio se conocque el ácido técnico de que se dispone , tiene una concentración ( Ct )de 28 % .El cálcuse efectúa de la forma siguiente :

Ca ∗ V 0.8 ∗ 5490

Pa = Peso de ácido puro = = = 43.92 Kg. ec. 6.3 100 100

Pa ∗ 100 43.92 ∗ 100

Pat = Peso del ácido técnico = = = 156.86 Kg. ec. 6.4 Ct 28

En los evaporadores con placas de acero , utilícese un inhibidor para aminorar los efecto

corrosivos del ácido.

6.06.04.- Bifluoruro de sodio.Es un producto de uso eventual y se utilizará solo en los dos últimos vasos por alguna delas causas siguientes :

µ Se manifiesten incrustaciones que noresponden satisfactoriamente altratamiento con sosa , carbonato yácido técnico ,que persisten yafectan la eficiencia del equipo.

µ Se ha comprobado que el contenidde sílice en las incrustaciones emayor al 10 % en peso expresada ebase seca y como SiO2.

Antes de optar por el uso del bifluoruro , extráigase uno de los tubos de la calandria , córtesun anillo de unos 5 cm aproximadamente de la parte que con más intensidad se registra laincrustación y póngase en un beaker , para ser sometido a un tratamiento similar al querecibirá en la práctica industrial.

De lograrse la eliminación satisfactoria , procédase a utilizar la solución del producto en lalimpieza . En caso contrario empléese entonces el método mecánico para su eliminación.

Síganse los pasos siguientes para la preparación de la solución ácida de bifluoruro de sodio

1.- Calcúlense el bifluoruro de sodio y ácido clorhídrico técnico en las proporcionesiguientes :

11.25 kg. de bifluoruro de sodioy

Por cada 1 000 litros de solucióna

60.00 kg. de ácido clorhídricotécnico

preparar para los vasos dondeserá empleada.

3 Se considera que el volumen equivale al peso porque la densidad de las soluciones ácidas , para nuestrosefectos tienen densidades iguales a las del agua.

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2.- Tómese agua en la calandria de los vasos a tratar hasta alcanzar univel aproximado a 1/3 de su altura.

3.- Hágase vacío en los vasos y a continuación adiciónese por estorden , bifluoruro de sodio y a continuación el ácido clorhídrico técnico.

4.- Rómpase el vacío y aplíquese vapor durante 30 a 40 min, manteniendo la temperatura alrededor de los 95 ºC.

5.- Transcurrido ese tiempo tómese agua hasta completar el nivel ela placa superior de la calandria.

6.- Elévese la temperatura a punto de ebullición y manténgase poespacio de 20 a 30 min. .

7.- Ciérrese el vapor , desalójese todo la solución y los residuos hacila zanja y enjuáguese cada vaso con abundante agua hasta eliminar todel residuo.

Observación : La manipulación del bifluoruro de sodio debe realizarse con precaución

6.07.00.- Medios e instrumento mínimos .Para garantizar una adecuada operación de los evaporadores se deberá tener un nivmínimo de instrumentación y automatización , que se enumera a continuación :

6.07.01.- Tanque de jugo clarificado.Por las características de la operación delos evaporadores estos tanques deben teneindicación visible para que los operadores la perciban desde cualquier punto sin problemalguno.

Señales lúminicas , en lospuntos de nivel máximo y mínimo deltanque , es recomendable marcar varios niveles . En la tabla semuestran algunos indicadores de nivelpara la toma de decisiones por eloperador.

En caso contrario será necesarioestablecer indicaciones de nivel con

señalizaciones similares a lasanteriores .

En el caso de operación en modo automático se mantendrán las indicaciones de nivel painformación de los operadores y personal técnico.

6.07.02.- Calentadores de jugo clarificado.Todas las instalaciones deberán tener implementado el lazo de control de temperatura dsalida , además de la indicación local de temperatura. Debe existir un sistema d

Nivelmínimo 1

Tanque vacío.

Nivelmínimo 2

Tanque a un cuarto

Nivel máximo1

Tanque a la mitad

Nivel máximo2

Tanque lleno .

Nivel máximo

3

Nivel de parada.

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recirculación de jugo hacia el tanque para evitar la caramelización del jugo detenido cuandpor cualquier razón cese el flujo de jugo hacia el vaso primario.

6.07.03.- Indicadores de nivel.Los indicadores de nivel serán del tipo que utiliza tubos de vidrio , con válvula de ángulo esus extremos .En algunas casos se ha adoptado además la colocación de alguna malprotectora sobre el tubo.

Se instalan en todos los vasos tanto para el lado del jugo como para el de agua de retorno

6.07.04.- Manómetros y vacúometros.Los manómetros se instalaran en los puntos siguientes :

ρ Tuberías de descarga de lasbombas de jugo clarificado ,meladura y aguas de retorno.ρ Tubería general de escape a la

estación evaporadora y de vaporvegetal de proceso.ρ Calandrias de los evaporadoresprimarios y de los vasos de laestación evaporadora.

ρ Cuerpos de los evaporadoresprimarios y de los vasos 1 y 2 de loscuádruples y quíntuples efectos.ρ En la tubería de extracción hacia

los calentadores.ρ En la salida de las líneas deinyección de vapor por reductora alproceso , así como de las que seencuentren dentro del esquema deuso del vapor para el proceso.

Los vacúometros se instalarán en los puntos siguientes

ρ Cuerpos de los vasos 2 , 3 , 4 y 5de los cuádruples y quíntuples

efectos.

ρ Calandrias de los vasos 3 , 4 y de los cuádruples y quíntuple

efectos.

6.07.05.- Termómetros.Todos los vasos evaporadores tendrán indicación local de temperatura y sus bulbos scolocarán a una altura aproximada de unas 6 plg ( 150 mm ) por encima de la placsuperior de la calandria.

En los puntos inmediatos de la salida de las reductoras de inyección de vapor proceso , así como de las que estén implementadas dentro del esquema de uso del vapode proceso.

6.08.00.- Principales problemas operacionales y sus causas.La disminución de la densidad de la meladura es el principal problema en la operación dlos evaporadores .Muchos otros se presentan en la práctica pero todos tienen comconsecuencia final esta reducción .Por ello en este epígrafe se discutirá con este enfoque Al apreciarse el descenso de la densidad de la meladura procédase de la forma siguiente

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1.- Como primer paso debe elevarse la presión del vapor de calentamiento en el primvaso del evaporador hasta el nivel máximo admisible por el esquema de vapor dingenio y a continuación , de no producirse reacción positiva pásese a los aspectosiguientes :

2.- Verifíquese en el equipo si se cumplen los aspectos técnicos siguientes :

µ El nivel de operación detodos los vasos ,especialmente el del primero ,que deben estar todos al 1/3 dela calandria.

µ Acumulación de agua deretorno en las calandrias .

µ Las válvulas para laextracción de gasesincondensables no deben estarexcesivamente abiertas , utilizar

la medición de la temperaturade los gases.

µ Las válvulas de agua para llimpieza y enjuague debe estatotalmente cerrada y deben seademás herméticas.

µ El vacío de los vasos 2 y del cuádruple y 3 y 4 dquíntuple se correspondan colos de la tabla 6.3 de estcapitulo ; en caso contrario serindicativo de la presencia dincrustaciones en el vaso y s

procederá a su limpieza.

Si se detectan deficiencias , corríjanse y si a continuación persiste el problema de meladufloja entonces procédase a revisar los aspectos siguientes :

ρ Exceso de agua en la planta moledora4 , que produce un efecto de dilución grandsobre el jugo y muy dañino a la eficiencia energética y fabril.

ρ Régimen de molida horaria , que sobrepasa los límites máximos establecidos por capacidad de la estación evaporadora .

La solución será ajustar la molida a los niveles normales que propicien se mantenga meladura en los niveles de densidad establecidos.

ρ Jugo clarificado de bajo brix , si es por exceso de agua en los molinos contróleshasta llegar al punto de balance en concordancia con las disponibilidades de vapor bagazo. En caso de que sea a causa del origen de la caña verifíquese mediante el brix dla primera extracción y contrólese el agua de imbibición hasta llegar al punto de balance. Para aquellas fábricas que dispongan de un esquema de evaporación de pre evaporadrecibiendo escape de la planta eléctrica y otros equipos primarios y se comiencen producir de forma reiterativa llenuras del tanque de jugo clarificado , procédase a revisar loaspectos siguientes :

1.- Temperatura del vapor de escape que recibe el pre evaporador , esta temperatudebe estar en los límites de saturación expresados en los aspectos generales de escapitulo . En este se expresó que el nivel máximo de sobrecalentamiento de este vapor ndebe exceder de los 10 º .

4 Especialmente el agua de lavado , de los guijos , chumaceras , etc , que regularmente va a la bandeja delmolino.

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2.- Temperatura del jugo clarificado a la salida de los calentadores .Esta temperatudebe estar lo más próxima posible a la de ebullición del cuerpo receptor del jugo calien5 .En la tabla 6.5 se indican las diferentes temperaturas en relación con la presión dvapor en el cuerpo o cámara de evaporación.

3.- Revísese el funcionamiento del

sistema de retornoexistente ( sifóninvertido , trampa,columna hidráulica ,etc) tanto para laextracción completade los condensadoscomo para el sellajeefectivo del vapor . .

4.- Corto circuito ( by pass) del vapor de escape o de la línea de inyección por l

válvula reductora de alta hacia la línea de vapor vegetal . Si por cualquier razóoperacional se acude a la acción incorrecta de inyectar a la línea de vapor vegetal , vapode escape por la reductora o vapor de escape de los equipos primarios se afecta con ello evaporación del pre evaporador , reduciéndose así su capacidad evaporativa .

5.- Suciedad de lo evaporadores primarios .Si aplicada en la calandria del equipo presión máxima establecida y no se consigue una evaporación en correspondencreflejada en la presión de la línea donde tributa su vapor , o se producen disparos en laválvulas de seguridad de la línea de escape, será indicativo de una rotura del equipo o dque el mismo está sucio y se procederá en consecuencia a su limpieza.

En los sistemas de extracción de aguas condensadas y gases incondensables se produce

frecuentes problemas en la puesta en marcha , que tienen su origen en lamodificaciones o trabajos de reparación de rutina .En estos casos revísese por este orden :

1.- La conexión de los gases debe estar hacia los puntos adecuados , los vasos de vacal cuerpo o al condensador y al momento de la puesta en marcha deben estar con laválvulas abiertas al 100 %.

2.- Las válvulas de las líneas de extracción de los sistemas de condensados deben estaabiertas al 100 %.

3.- Las bombas que operan contra vacío deben tener instalada su compensación al pun

de presión donde succiona el flujo. Revísense todas las conexiones , válvulas uniones y hasta los prensaestopa para garantizar la hermeticidad del sistema.

4.- En los drenajes de los equipos por los sifones invertidos , verifíquese que la válvula ddrenaje y liquidación no tiene pase y está cerrada.

5Se admite como máximo una diferencia de hasta 5 ºC por encima para que el flasheo no sea excesivamenbrusco.

Presión(psig)

Temperatura( ºC )

Presión(psig)

Temperatura( ºC )

10 115.6 17 123.411 116.8 18 123.412 118.0 19 125.413 119.1 20 126.314 120.2 25 130.715 121.3 30 134.716 122.4

Tabla 6.5 Relación de temperatura del vapor saturadoa diferentes presiones

2




5.- Que los tanques de recepción de condensados estén de acuerdo con el esquema doperación del ingenio.

6.09.00.- Limpieza del evaporador.Las limpiezas se planifican desde el comienzo de la zafra , en base a la experiencacumulada para la instalación existente.. Estos programas se confeccionan conjuntamencon la Delegación Provincial del MINAZ , que los aprueba.

Aún existiendo el programa en algunas ocasiones se requiere violentar el ciclo de limpieza causa de las siguientes situaciones :

1.- A partir de que se ha aumentado al máximo permisible la presión del vapor al primvaso , con el vacío en el melador es de 26 plg ( 66 cm ) de Hg o el que por normesté establecido y no se produce una respuesta en la densidad de la meladura .

2.- Se produce una caída de vacío en el penúltimo vaso igual o superior a las 3 plg ( 7cm ) de Hg con relación al valor establecido y no se encuentran otras causas .

En ambos casos la estación evaoradora no podrá asumir la molida horaria y se tendrá quelimpiar dentro de las 30 horas siguientes.

2




6.00.00.- Operación de evaporadores...........................................................16.00.01.- Aspectos de carácter general.............................................................................1Los diferentes niveles de presión en el proceso azucarero de caña y sus usos aparecen

en la escala siguiente :...........................................................................................................36.02.00.- Estructura del área de evaporación...................................................................3

6.03.00.- Requisitos técnicos mínimos..............................................................................4

6.04.00.- Puesta en marcha de los evaporadores............................................................66.04.02- Equipos primarios de evaporación.................................................76.04.03- Equipos de evaporación a múltiple efecto.....................................86.04.04.- Operación en marcha normal........................................................96.04.05.- Uso de las agua condensadas y de retorno...............................106.04.06.- Liquidación de los evaporadores ................................................116.04.07.- Decisiones a tomar en caso de paradas imprevistas..................12

6.05.00 .- Limpieza de evaporadores.............................................................................136.05.01.- Productos químicos a utilizar .....................................................136.05.02.- Limpieza por el procedimiento convencional.............................14

6.05.02.01.- Enjuague.............................................................................14

6.05.02.02.- Limpieza alcalina con sosa cáustica por el método dehervidura............................................................................................................146.05.02.03.- Limpieza con ácido muríatico ............................................156.05.02.04.- Aspectos generales . .........................................................16

6.05.03.- Limpieza alcalina por recirculación de la solución de sosa cáustica............................................................................................................................17

6.05.04.- Limpieza por fermentación de miel final al terminar la zafra.....196.06.00.- Preparación y empleo de los productos químicos...........................................20

6.06.01.- Sosa cáustica..............................................................................206.06.02.- Carbonato de sodio o Soda ash...................................................226.06.03.- Ácido muriático o clorhídrico.......................................................22

6.06.04.- Bifluoruro de sodio.....................................................................236.07.00.- Medios e instrumento mínimos ........................................................................246.07.01.- Tanque de jugo clarificado..........................................................246.07.02.- Calentadores de jugo clarificado.................................................246.07.03.- Indicadores de nivel....................................................................256.07.04.- Manómetros y vacúometros........................................................256.07.05.- Termómetros...............................................................................25

6.08.00.- Principales problemas operacionales y sus causas.......................................256.09.00.- Limpieza del evaporador.................................................................................28

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CAP-06Operación de evaporadores

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