Browsing by Author "QUILODRAN CALDERON, NICOLAS ANDRES"
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Thesis ANÁLISIS DE LA INCLUSIÓN DEL AJUSTE DE AZUFRE Y ARSÉNICO EN EL CALCULO DE EMISIONES PARA FUNDICIONES DE COBRE(2017) QUILODRAN CALDERON, NICOLAS ANDRES; QUILODRAN CALDERON, NICOLAS ANDRES; Universidad Tecnica Federico Santa Maria UTFSM INGENIERÍA QUíMICA Y AMBIENTAL; NAVIA LOPEZ, DANIEL ANDRESEl siguiente trabajo consiste en la implementación de una metodología para la estimación de emisiones en el balance metalúrgico de una planta de fundición, mediante el uso de correlaciones empíricas y el cierre de balances de azufre y arsénico mediante la reconciliación de datos. El objetivo de esta modificación es estimar de manera más realista las emisiones de azufre y arsénico, incorporando el error de medición a su cálculo a través del análisis de los factores de calidad.Actualmente, las emisiones se calculan mediante el descuadre en el balance de materia, que se obtiene luego de aplicar las leyes de azufre y arsénico a los flujos e inventarios de secos totales reconciliados mediante la resolución de un problema de optimización. El descuadre de azufre y arsénico en cada nodo se identifica como emisión, a pesar de que esta no haya sido registrada operacionalmente. Lo anterior implica que en algunas situaciones se pueden obtener emisiones negativas en algunos nodos, situación físicamente imposible.La mejora realizada consistió en agregar las emisiones históricas de la planta y los gases capturados en las campanas de los hornos como flujos adicionales a la estructura típica de un balanceador actual y así realizar la reconciliación con un bajo factor de calidad en conjunto con el resto de los flujos. Estas emisiones históricas se calcularon como un porcentaje de los flujos de alimentación en alguno de los nodos más importante de la planta y se clasificaron según su compuesto (Azufre o Arsénico), según del equipo de donde provenga y el porcentaje de captura de los gases.Adicionalmente, para cerrar el balance de azufre y arsénico se agregó un nodo para la ‘Planta de Ácido’, el que es alimentado por los flujos de gases capturados de azufre y arsénico en las campanas de los hornos. Las salidas de esta planta son estimadas también como un porcentaje de la alimentación que posteriormente participaran en la reconciliación junto a las emisiones históricas.El nuevo balanceador asigna flujos de emisión a los principales equipos dentro del macronodo fundición: Convertidor Teniente, Convertidor Pierce Smith, Horno de Tratamiento de Escoria y Horno RAF; en conjunto con la planta de ácido. Puesto que se asume que en estos equipos se produce casi la totalidad de las emisiones, se implementó la metodología de asignar emisiones históricas. Para el resto de los nodos no se consideraron emisiones, dejándolos con emisión cero. A las emisiones históricas se le asignaron factores de calidad bajos con respecto a los flujos medidos, y el nuevo diagrama de flujo se reconcilió para azufre y arsénico. De esta forma se obtuvo una estimación de las emisiones que toma en cuenta el error de mediciones de las leyes de azufre y arsénico, y se cumple el balance de materia en cada nodo de la planta.Los factores de calidad que se utilizaron para este propósito fueron 1, 4 ,16 y 400,comparándose los resultados con los obtenidos mediante el método de descuadre. Para las emisiones de azufre se ajustó de mejor manera el factor de calidad 4, para el caso del arsénico se ajustó de mejor manera el factor de calidad 16. Lo anterior se determino comparando la suma de los errores cuadrático entre las emisiones obtenidas por el método de descuadre y las obtenidas iterando los factores de calidad mencionados. Adicionalmente a la modificación de una fundición tipo para poder agregar información histórica de emisiones, la metodología propuesta permite agregar en el futuro otros nodos que también presenten emisiones y de esta forma mejorar su estimación.
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