Automatització d'una planta de processos químics

Resum L’any 1969 es van començar a comercialitzar els sistemes digitals programables coneguts com autòmats programables o PLC’s, utilitzats per controlar qualsevol tipus de procés industrial. Al llarg de tots aquests anys, aquests sistemes i tota la tecnologia en general han evolucionat molt, i només és qüestió de temps que la tecnologia que utilitzem avui en dia quedi obsoleta i substituïda per una de millors característiques i amb més avantatges. Aquest és el motiu de l’elaboració d’aquest treball, que com a objectiu pretén modernitzar un procés de fabricació d’una industria química que ha quedat molt limitat a causa de l’antiguitat de la instal•lació. Per dur a terme aquesta modernització, s’introdueixen sistemes de control amb majors prestacions, s’utilitzen xarxes de comunicacions per facilitar el muntatge elèctric de la instal•lació i un sistema de supervisió i adquisició de dades per poder obtenir un control més estricte del procés de fabricació i de tots els factors que intervenen. El funcionament del procés de fabricació és que a partir d’unes matèries primeres líquides emmagatzemades en dipòsits, es dosifiquin aquestes matèries en l’ordre i la quantitat desitjada dins un o diversos recipients per barrejar-les i aplicar els tractaments que siguin necessaris. Tot aquest procés està controlat per un autòmat programable, i disposa de diferents terminals operadors per poder interactuar amb el sistema. També té implementat un sistema SCADA en diversos ordinadors per aportar una visió general de la planta en temps real, un registre de dades dels paràmetres que es controlen i alhora serveix per enllaçar amb la xarxa d’ordinadors existent. Com annex d’aquest treball, es presenten els esquemes elèctrics i el programa de l’autòmat programable per veure totes les característiques elèctriques dels dispositius i el mètode de funcionament del procés. S’ha aconseguit donar un salt tecnològic i poder gaudir de tots els avantatges que ofereixen les noves tecnologies, que com a resultat s’ha optimitzat i millorat el procés de fabricació. De totes les conclusions, la més destacada és la d’haver dissenyat un sistema de control basat en una estructura descentralitzada molt flexible, que es pot expandir i adaptar fàcilment als possibles canvis.

Estudi de la viabilitat econòmica de la implantació d'una planta de piròlisi per a la producció de biochar en un context local i comarcal

En aquest document es pretén estudiar de la viabilitat econòmica de la implantació d’una planta de piròlisi per a la producció de biochar o char en un context local i comarcal. La biomassa és una font d’energia que genera uns rendiments energètics prou interesants i d’una manera respectuosa amb el medi ambient. Així doncs, la teòrica planta utilitzarà biomassa que, a traves del tractament termoquímic de la piròlisi, ens generarà uns productes que són d’utilitat per l’obtenció d’energia d’una manera respectuosa amb el medi ambient. Abans de fer l’anàlisi econòmic, hi ha una explicació extensa dels processos termoquímics, com són la piròlisi, la gasificació i la torrefacció. Posteriorment, es du a terme una revisió de l’estat actual de les tecnologies de conversió de biomassa a Catalunya i finalment es realitza un inventari i anàlisi dels usos de la biomassa a Catalunya, en el qual es parla principalment de l’estella el pèl·let, així com també de la seva producció, consum i exportació. El nostre anàlisi econòmic de la planta de processament de biomassa es durà a terme a nivell local, és a dir en un municipi, i també a nivell comarcal a Catalunya. A partir del processament de biomassa per mitja de la piròlisi, obtindrem uns productes, entre els quals el biochar, que serà un dels productes finals per poder vendre. L’altre producte serà el pèl·let de biochar, que l’obtindrem a través del procés de pel·letització. Aquest procés ens permetrà densificar el mateix biochar i obtenir-ne pèl·lets amb un poder calorífic superior, com també el seu possible preu de venda final. En aquest anàlisi econòmic plantejarem diferents escenaris tant a nivell local com comarcal, és a dir, farem variar diferents paràmetres de la planta, com poden ser els dies, les hores de treball, el sou dels treballadors, l’existència de procés de pel·letització...per veure la viabilitat del nostre projecte. Aquesta viabilitat la mesurarem amb diferents Índexs, entre els quals hi ha l’Índex de Rendibilitat, que ens determinarà si el projecte és possible si el seu valor és més gran a 1.

Planta para la producción de caprolactama

El proyecto realizado consiste en la producción de Caprolactama mediante los procesos de amoximación y transposición de Beckmann. El proceso de amoximación consiste en la oximación catalítica de la ciclohexanona, mediante un catalizador de zeolitas, TS1. En la transposición de Beckmann, la ciclohexanona oxima, formada en la amoximación, reacciona con ácido sulfúrico para producir la Caprolactama, al neutralizar el corriente de proceso con amoníaco. Para realizar estos procesos en la planta de Caprolactama, se requiere un reactor catalítico para la amoximación y cuatro reactores para la transposición de Beckmann. Junto a la Caprolactama, en esta planta, se obtiene un subproducto, el sulfato de amonio. También serán necesarias ocho columnas para las separaciones, dos para las extracciones y seis para las destilaciones. Además, se requiere de dos cristalizadores para la obtención del sulfato amónico. Debido a la naturaleza de los compuestos manipulados, es necesario tomar ciertas medidas de seguridad especiales en toda la planta, especialmente para la purificación de la Caprolactama, que utiliza benceno, un disolvente orgánico cancerígeno e inflamable. Este proceso utiliza un sistema de control muy preciso, debido a la complejidad de las reacciones. En el proceso se intenta optimizar tanto el consumo de recursos (reutilización de los disolventes, el tolueno y el benceno) como el consumo energético (aprovechamiento de flujos calientes para precalentar otros fríos, generación de vapor en el reactor y a lo largo del proceso con corrientes que requieren de enfriamiento de caudales elevados a altas temperaturas). A pesar de esto, no se consiguen beneficios económicos, considerándolo así económicamente inviable. Este ha sido el resultado del estudio del flujo de caja de cada año que siempre ha resultado negativo debido a los elevados costes de producción. Todo y que se pueden realizar mejoras en el proceso, el precio de los reactivos y los productos son tan parecidos que estas mejoras no garantizan beneficios para la planta: (1) Utilizar una materia prima de menor coste, como el benceno; (2) Optimizar el proceso incrementando el precio del inmovilizado para disminuir el coste de la producción; (3) Usar otros procesos de producción parecidos o modificar algunos parámetros de los procesos utilizados, por ejemplo, realizar el proceso del Beckmann en fase gas.

In & Out – 180 habitatges per a gent jove i gent gran Camí Antic de València al Poblenou

Estratègies d’ordenació: L’ordenació proposada vol recollir la hibridesa i complexitat d’espais típica del Poble Nou. Caracteritzat pels espais lliures de mida intermèdia –a cavall entre els dels teixits i els del eixamples – i per la riquesa en les seves articulacions (mitjançant passatges, a través d’edificis,…) ; per la permeabilitat cap a l’interior de l’illa: la connexió dels buits interiors amb els carrers i espais públics annexes o per la variabilitat del gra edificat.És per això que l’edificació no s’entén com una sèrie de blocs aïllats sinó que està concebuda com una gran peça articulada, amb una alçada constant en el volum a carrer i una lleugera variabilitat volumètrica en altura en els diferents volums interiors de igual mòdul i de gra menor, homòleg al del seu context urbà més pròxim.És essencial al projecte la definició de l’espai buit interior de l’illa en relació als habitatges, i la seva relació –a una escala major- amb els espais lliures de l’entorn. L’ordenació proposada configura dos paisatges diferents: un pati més urbà, delimitat en planta baixa per un equipament del barri i al que s’hi aboquen els habitatges per a joves i un altre més tranquil i més tou, un jardí per als més grans, accessible des del carrer i des de l’espai públic contiguEl volum més llarg afegeix una nova inflexió a les que ja té el carrer, ampliant-lo amb un espai amb funció de vestíbul i recuperant així, a partir d’una traça parcel•laria històrica, la direcció de l’Eixample.Els diferents volums es relacionen/articulen mitjançant corredors i espais col•lectius de distintes mesures i qualitats. Espais de relació, de dimensió variable, en diferents situacions relatives –respecte al ple, al sòl- i amb distints caràcters, que van del privat al públic...passant pel col•lectiu.Les galeries i els corredors d'accés als habitatges, protagonistes d'aquests espais híbrids (privats-semiprivats-col•lectius/ interiors-exteriors/ tancats-oberts), es converteixen gràcies a la flexibilitat en el tancament de la unitat d'habitació en espais d'intercanvi, on la variabilitat en l'ús permet diferents apropiacions de l'espai col•lectiu.La superposició en altura d'aquests espais funciona com una estructura lleugera adossada a la façana, és una epidermis complexa amb aparença de bastida.L’edificació té la voluntat de tancar-se a carrer amb una façana poc perforada, que llisca indiferent al carrer, i d’obrir-se a l’interior de l’illa, a sud, on es torna complexa, amb successives pells i tamisos...

Identificació i control d’una planta dissenyada per validar el control repetitiu

L’objectiu principal d’aquest treball és l’implementació d’un sistema de controlbasat en la Teoria de Control Repetitiu que permeti resoldre el problema del rebuigde pertorbacions periòdiques de freqüència constant.El projecte comprèn també la determinació del model d’una plantad’experimentació ja existent, que ha de servir com a plataforma per a la validaciódels resultats teòrics obtinguts en aquest treball.

Una planta del Pirineu amaga el secret de la llarga vida

Els científics estudien una espècie vegetal que arriba a viure fins a 350 anys i que no mor a causa de l'envelliment, sinó per infeccions o condicions climàtiques adverses

Caracterización de la organización del trabajo bajo los principios del lean production: una propuesta de indicadores referidos a los trabajadores de planta.

La metodología lean production tiene una extensión creciente en todo el mundo. Las principalesobras sobre la metodología no definen en detalle las prácticas de organización del trabajo propia.Los objetivos finales del método se pueden resumir en conseguir la producción en flujo y en lamejora continua. Ambos fines necesitan una organización del trabajo apropiada. Se deducen de laliteratura siete principios que habrá de cumplir: estandarización y control, la formación, laparticipación y el empowermen, el trabajo en equipo, la polivalencia y la adaptabilidad, laimplicación con los valores de la empresa y remuneración y promociones que apoyen laimplantación del lean producción. Estos principios de concretan en políticas y prácticas que hande definir la concreción de esos principios. Finalmente, las políticas y prácticas se relacionan conindicadores. Ello ha de permitir valorar las características y el nivel de una determinadaimplantación del lean production. Se proponen posteriores investigaciones que han de suponer elanálisis de una o más factorías lean con el uso de los indicadores obtenidos.

Planta de triturat i classificat de sulfat de bari

Aquest projecte es du a terme amb la intenció de satisfer les necessitats d’ampliació de l’empresa MinProcess S.A dedicada al processat de minerals, principalment a la fabricació de Sulfat de Bari en pols.Un dels principals usos del Sulfat de Bari micronitzat és troba actualment a l’industria petrolera, on un80% de la producció mundial, s’utilitza en els processos de perforació com a mescla fluida per tal d’evitarexplosions originades per les friccions o per la presència de bosses de gas. La gran demanda d’aquestproducte a escala mundial comporta que les empreses productores s’equipin amb les instal∙lacions i lesinfraestructures necessàries per tal de cobrir les necessitats reals del mercat amb màxima competitivitat.L’empresa Min Process S.A dedicada a l’extracció i micronització de minerals, actualment disposa d’unesinstal∙lacions de 50.000m² destinades a produir 100.000 tones anuals de sulfat de bari micronitzatmitjançant diferents processos. El primer procés, es basa en una trituració o reducció de la granulometriade les partícules provinents dels jaciments i una posterior classificació o separació de les partícules demineral en funció de la seva mida. Seguidament, s’apliquen processos de concentrat i rentat ambl’objectiu de separar les impureses que acompanyen a la matèria prima, ja sigui a través de processos deconcentració gravimètrica, separacions magnètiques o triatges. Finalment, les últimes etapes deproducció es basen en processos d’assecatge i trituracions ultrafines a través de molins que transformenels minerals en partícules micromètriques o en forma de pols.Els equips dels que disposa actualment per assolir la producció requerida són molt rudimentaris i poceficients, amb l’existència d’una gran mancança sobretot en el primer procés de triturat i classificat, on nos’aconsegueix obtenir una mida de partícula òptima i suficientment controlada que garanteixi unaproducció constant i de qualitat, influint directament a una pèrdua d’eficiència dels processos posteriors.L’elevada competitivitat del mercat comporta que l’empresa realitzi una inversió per tal d’augmentar laproducció anual a 200.000 tones i millorar l’eficiència dels processos de fabricació, equipant‐se així, ambunes instal∙lacions de 61.000 m² d’envergadura total.El projecte té per finalitat dissenyar el procés adient per aconseguir una produccióconstant, òptima i eficient de l’etapa de triturat i classificat. En segon lloc, es dissenya una nova planta detriturat i classificat situada de forma annexa a la fàbrica existent i es redacten els documents necessarisper a procedir a l’execució de la construcció d’aquesta planta

Proyecto de planta de compostaje con capacidad para tratar 30.000 t/año de residuos sólidos domiciliarios, ubicada en la comuna de Padre Hurtado, Región Metropolitana, Chile

En aquest projecte s’ha dissenyat una planta de compostatge amb capacitat per tractar 30.000 t/dia de residus sòlids domiciliaris provinents de l’Àrea Metropolitana de Santiago de Xile. El compostatge es realitza mitjançant una descomposició en túnels y una maduració en piles estàtiques, amb una preselecció del impropis completament mecanitzada y un tractament dels gasos mitjançant un biofiltre. Aquest disseny s’ha fet de tal manera que s’eviti en la major mesura del possible l’emissió de males olors.

Deposición transversal de líquido de las boquillas de doble abanico TTJ60-11004 y TTJ60-11002 en distintas condiciones operacionales

El objetivo de este trabajo fue el de evaluar la deposición transversal de caldo de las boquillas pulverizadoras de doble abanico TTJ60-11004 y TTJ60-11002 en distintas condiciones operacionales. Se utilizaron 5 muestras de cada boquilla pulverizadora siendo considerada cada unidad, una repetición. La distribución de caldo fue evaluada por medio de una mesa de evaluación de distribución construida de acuerdo con la norma ISO 56821. Se evaluó el perfil de distribución individual, la distribución volumétrica simulada de la superposición de los chorros por medio del coeficiente de variación (CV%) de los volúmenes colectados, el caudal y el ángulo de abertura de los chorros. Las condiciones operacionales fueron: presión de trabajo de 200, 300 y 400 Kpa, altura de 30, 40 y 50 cm en relación al blanco y espaciamiento entre boquillas simulados en Software (Microsoft Excel) entre 45 y 100 cm. Las boquillas presentaron perfil individual descontinuo con la mayor deposición de líquido en la región central y reducción del volumen gradual en dirección a las extremidades. El aumento de la presión promovió alargamiento del perfil y de la franja de aplicación. Las boquillas proporcionaron perfil uniforme que dependió del espaciamiento entre las boquillas, con valores menores con reducción en el espaciamiento y en presiones mayores. El caudal y el ángulo del chorro aumentaron con el incremento en la presión.

Distribuição de líquido da ponta de pulverização com indução de ar e jato excêntrico AIUB 8502 sob diferentes condições

Objetivou-se com este trabalho avaliar a distribuição de líquido da ponta de pulverização com indução de ar e jato excêntrico AIUB 8502 sob diferentes condições operacionais. Foram avaliados perfil individual, vazão, ângulo de abertura do jato, faixa de aplicação e distribuição volumétrica simulada de duas pontas AIUB 8502 nas pressões de trabalho de 200, 300, 400 e 500 kPa, altura de 30, 40 e 50 cm em relação ao alvo e espaçamento entre pontas de 30 a 100 cm. Todas as análises foram realizadas seguindo a norma ISSO 5682-1, com algumas adaptações. A ponta apresentou distribuição de líquido excêntrica com um lado descontínuo e extremidade oposta excêntrica, com queda abrupta do volume de líquido. À medida que se aumentou a altura da barra e a pressão de trabalho, alongou-se o perfil do jato. O maior número de configurações uniformes foi obtido na altura de 50 cm, decrescendo nas alturas de 40 e 30 cm. A vazão e o ângulo do jato excêntrico aumentaram com o incremento na pressão, não havendo diferença entre o ângulo do jato descontínuo e o total entre as pressões de 400 e 500 kPa e de 200 e 300 kPa.