IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA DE DETECCIÓN E FALLAS EN MEMBRANAS ANIÓNICAS PARA PROCESOS DE ELECTRO-OBTENCIÓN DE COBRE

Abstract

La empresa Protech ha desarrollado una nueva solución tecnológica para la electro obtención de cobre, que elimina la emisión de neblina ácida, aumenta la eficiencia de corriente y disminuye notablemente la energ?á necesaria para realizar el proceso. Este proceso combina la utilización de una reacción anódica alternativa y la incorporación de una membrana de intercambio iónico. Sin embargo, esta tecnolog ?á emergente requiere desarrollo de instrumentación y control nuevo, que permita que el proceso se lleve a cabo en forma eficiente. Dos tipos de fallas que ocurren con regularidad en esta nueva tecnolog?á corresponden al rompimiento de las membranas de intercambio aniónico localizadas en las celdas de la planta producto de una mala manipulación y/o instalación de éstas por parte de los operarios, y su desgaste natural producto de un uso continuado por un periodo de tiempo prolongado. En la actualidad no existe un sistema que detecte este tipo de fallas en este proceso, por lo que la presente memoria de t??tulo presenta una solución para esto. El sistema desarrollado consta en un arreglo de cuatro sensores de corriente tipo shunt y una medici ón de tensión de entrada. Dichas variables son le??das en tiempo real y analizadas por una serie de algoritmos implementados, los cuales determinan el estado actual de la planta. Se efectúan dos tipos de análisis: estático y dinámico. El primero efectúa una estimación, basada en un algoritmo de red neuronal, del espesor de cada una de las membranas que conforman la planta. De esta manera, si es que una de éstas alcanza un espesor de 0,4 mil??metros, se emite una alerta al operario para que la reemplace. El análisis dinámico ejecuta un algoritmo de lógica difusa en base a las variaciones temporales de la corriente circulante, determinando si es que existe una falla por rompimiento. Si esto ocurre, se actúa automáticamente vaciando los compartimientos y cerrando las válvulas de paso hacia éstos. El trabajo desarrollado consta de cuatro partes: Confección y construcción de la planta de experimentaci ón y del dispositivo electrónico a utilizar; mediciones estáticas y dinámicas del comportamiento de la planta; desarrollo de los algoritmos de detección de fallas, y las pruebas finales del sistema, mostrando el correcto funcionamiento de éste