Simulación de un proceso de inyección de carbón pulverizado con mejoras técnicas, caso de estudio “Ladrillera La Sultana”

Palabras clave: ISA S88.1, modelado, sistema de inyección de carbón, combustible, fluidificado, simulación de procesos

Resumen

En este artículo se realiza la simulación de un proceso de inyección de carbón fluidificado con y sin mejoras técnicas utilizando un simulador de procesos industrial, caso de estudio planta 1 ladrillera La Sultana Villa Rica (Cauca). Se recolecta, clasifica y organiza la información del proceso de inyección y horno túnel de la planta; se realiza modelado del proceso de inyección (modelos físico, de proceso, control procedimental y diagrama P&ID) utilizando ISA S88 e ISA
S5. Se diseñan ocho (8) módulos de equipo y un módulo horno para el simulador de procesos. Se realizan dos simulaciones, con y sin mejora técnica incorporada. Se obtuvieron curvas de temperatura del horno, la desviación estándar fue +- 5°C menor en las curvas con mejora técnica; el coeficiente de correlación con la temperatura ambiente fue en promedio 0,3 unidades menores para las curvas con mejora técnica, la implementación de la mejora técnica significaría para la planta un ahorro mensual de US $ 171,52.

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Biografía del autor

Hevert Orlando Dorado Espinosa, Universidad del Cauca

nació en Bolivar-Cauca, Colombia, el 19 de Julio de 1983. Se graduó en 2011 en la Universidad del Cauca como Ingeniero Físico y recibió el título de Magister en Automática en la misma universidad en 2015. Ha trabajado en investigaciones sobre propiedades eléctricas de cerámicos obtenidos con arcillas del Cauca. También ha realizado investigación sobre automatización de procesos y sistemas de inyección de carbón pulverizado. Actualmente ejerce como docente de física en secundaria.

Juan Fernando Flórez Marulanda, Universidad del Cauca

Magister en Electrónica y Telecomunicaciones, investigador del Departamento de Electrónica e Instrumentación. Áreas de desempeño: control de procesos, instrumentación industrial, control inteligente robótico y procesamiento de imagenes.

Citas

L. García, “Tecnología de fabricación de arrabio con la inyección de combustibles y otros materiales por toberas en el horno alto,” Rev. Met., vol. 34, no. 1, pp. 51–59, 2000.

R. M. Juan C., Edgar F., Lourdes S., Ivan T., Alfredo N., Enrique Q., Juan M., Yuri L., “ahorro de energía en la industria cerámica.” Colciencias, Bogotá-Colombia, pp. 6–10, 2006.

and S. F. S. Yaroshevskii, L. G. A. Formóse, A. Isidro, “Mejoras tecnológicas en el proceso de inyección de carbón pulverizado en el horno alto,” Rev. Met., vol. 32, no. 2, pp. 103–116, 2000.

J. B. Pessoa-filho, “Thermal Radiation in Combustion Systems,” J. Brazilian Soc. Mech. Sci. Eng., vol. 21, no. 3, pp. 537–547, 2000.

E. Mart, M. Meis, D. Rivas, and F. Varas, “Bases de datos de simulación numérica para la predicción del calentamiento de piezas en hornos.” in XXI Congreso de Ecuaciones Diferenciales y Aplicaciones, 2009, pp. 1–9, 2009.

J. B. Takeuchi, “Diseño y construcción de un horno de cerámica.” Universidad Carlos III de Madrid, pp. 1–40, 2009.

J. C. J. Oliver , S. Oller, “A plasticity model for simulation of industrial powder compaction processes,” Int. J. Solids Struct., vol. 3, no. 20–22, pp. 3161–3178, 2003.

G. C. Giovanni T., L. Orazi , A. Fortunato, “Laser Ablation of Metals: A 3D Process Simulation for Industrial Applications,” J. Manuf. Sci. Eng., vol. 130, no. 3, pp. 1–11, 2008.

K. A. M. Hutchingsa, “Analysis and laboratory simulation of an industrial polishing process for porcelain ceramic tiles,” J. Eur. Ceram. Soc., vol. 13, no. 3151, p. 3156, 25AD.

J. B. Tanguy F., Marie-Françoise R., “No TitleSimulation of heterogeneously MgO-catalyzed transesterification for fine-chemical and biodiesel industrial production,” Appl. Catal. B Environ., vol. 67, no. 1–2, pp. 136–148, 2006.

H. S. Weifeng H., “Modeling, Simulation and Optimization of a Whole Industrial Catalytic Naphtha Reforming Process on Aspen Plus Platform1,” Chinese J. Chem. Eng., vol. 14, no. 5, pp. 584–591, 2008.

Q. Y. Zhenjiang Y., Yun C., Dachun F., “Process Development, Simulation, and Industrial Implementation of a New Coal-Gasification Wastewater Treatment Installation for Phenol and Ammonia Removal,” Sch. Chem. Eng., vol. 46, no. 6, pp. 2874–2871, 2011.

J. T. Walters J., Wei-Tsu W., Anand A. , Guoji L. , David L., “No TitleRecent development of process simulation for industrial applications,” J. Mater. Process. Technol., vol. 98, no. 2, pp. 205–211, 2003.

A. P. Dadam, “Numerical and Experimental Thermal Analysis of a Tunnel Kiln used in Ceramic Production,” Rev. la Soc. Bras. Ciencias Mecánicas e Ing, vol. 4, pp. 297–304, 2009.

A. M. R. Alves, Julio E., “Distributed continuous process simulation: An industrial case study,” Comput. Chem. Eng., vol. 32, no. 6, pp. 1195–1205, 2008.

R. Avecillas, “Proyecto de diseño de un horno túnel para planta procesadora de arcilla BELLA AZHUQUITA,” Politécnica Salesiana, 2009.

J. A. Shan-Wen D., Wei-Hsin C., “Pulverized coal burnout in blast furnace simulated by a drop tube furnace,” Energy, vol. 35, no. 2, pp. 576–581, 2010.

W.-H. C. Shan-Wen D., “Numerical prediction and practical improvement of pulverized coal combustion in blast furnace,” Int. Commun. Heat Mass Transf., vol. 33, no. 3, pp. 327–334, 2007.

Y. J.-I. Adilson J., Nogami Hi., “Numerical investigation of simultaneous injection of pulverized coal and natural gas with oxygen enrichment to the blast furnace,” Iron Steel Inst. Japan, vol. 42, no. 11, pp. 1203–12011, 2003.

Z. Guti, “Modelamiento y simulación de un horno túnel industrial,” Departamento de Química, Universidad Nacional de Colombia- sede Medellín, 2010.

Villanueva j., “la simulación de procesos, clave en la toma de decisiones,” Rev. DYNA, vol. 83, pp. 221–227, 2008.

J. Banks., “methodology,” in handbook of simulation, 1st ed., J. Banks, Ed. Atlanta, 2001, pp. 55–335.

F. B. M. Rebolledo1, “uso de inteligencia artificial para la optimización de un modelo de simulación aplicado a un proceso de remanufactura de pino radiata.,” Maderas. Cienc. y Tecnol., vol. 3, no. 2–1, pp. 52– 62, 2001.

N. M. de L. Y. Rodríguez, “Metodología para la simulación hidrológica de eventos extremos máximos en ausencia de datos hidrométricos a escala horaria,” Rev. Ciencias Técnicas Agropecu., vol. 19, no. 4, pp. 119–127, 2010.

Isasmendi G., “Modelado y simulación de hormigón proyectado Para su uso en aplicaciones de entrenamiento en tiempo real,” Universidad de Navarra, 2012.

ISA, ISA. ANSI/ISA-S88.01-1995, 2006.

M. M. J. Cerón, “Propuesta de un Sistema de Monitoreo del Proceso de Inyección de Carbón Pulverizado de la Ladrillera ‘La Sultana – Bloques Ladrillos y Acabados Cerámicos S.A.,’” Universidad del Cauca, 2013.

H. Dorado, “Simulación de un Proceso de Inyección de Carbón Pulverizado, Caso de Estudio Ladrillera la Sultana,” Universidad del Cauca, 2015.

Publicado
2015-06-26
Cómo citar
Dorado Espinosa, H., & Flórez Marulanda, J. (2015). Simulación de un proceso de inyección de carbón pulverizado con mejoras técnicas, caso de estudio “Ladrillera La Sultana”. Entre Ciencia E Ingeniería, 9(17), 38 - 47. Recuperado a partir de https://revistas.ucp.edu.co/index.php/entrecienciaeingenieria/article/view/590
Sección
Artículos