Proceso de fabricación inicial. - — OCW -...

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En una industria de material cerámico se dispersan al día 4 t de arcilla en 10 m3

de agua, adicionándose 150 kg de estearato sódico como agente dispersante. La

dispersión de arcilla en agua, con un contenido del 20% en sólidos en

suspensión, se transfiere a una balsa de espesamiento para su concentración.

Los 7,3 m3 del sobrenadante del proceso de sedimentación contienen 12,3 g/L de

estearato sódico y 10 g/L de partículas sólidas de diámetro esférico equivalente

entre 0,1 y 1 μm. El concentrado sedimentado obtenido, es una dispersión con un

contenido del 60% en sólidos en suspensión que se emplea para conformar las

piezas cerámicas (procesado en verde), las cuales después de secarse, son

cocidas en un horno a 1.100ºC durante 4 horas, dejándolas enfriar a 15 ºC/min,

desprendiéndose durante el proceso de secado y cocción 2,6 m3 de agua.

Planteé algún cambio en el proceso para su mejora medio ambiental.

Proceso de fabricación inicial.

Agua10 m3/día

Agua10 m3/día

Estearato Na150 kg/día

Estearato Na150 kg/día

Mezcla de arcillas4t/día

Mezcla de arcillas4t/día

Mezcladora/amasadora

Mezcladora/amasadora

EspesadorEspesador

20% SS20% SS

Efluente (7,3 m3/día)estearato Na 12,3 mg/LSS 10 g/L (Øpartícula = 0,1-1 μm)

Efluente (7,3 m3/día)estearato Na 12,3 mg/LSS 10 g/L (Øpartícula = 0,1-1 μm)

agua vapor(2,6 m3/día)

Cocción(1.100 ºC)

60% SS

Procesadodel verde

60% SS60% SS

Procesadodel verde

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SOLUCIÓN:

Se emplea como base de cálculo 1 día. El sobrenadante del proceso de

espesamiento contiene estearato sódico (93,5 g/día) y partículas finas de arcilla

(∅ < 1 μm; 73 Kg/día). Si queremos reutilizar el sobrenadante del espesador

como agua de proceso, ambos componentes no pueden considerarse como

contaminantes, pues no perturban el uso del agua en ese proceso al tener que

adicionarse al mismo. Tampoco suponen un ahorro en materias primas, salvo en

agua que representa el 73% del consumo total de la misma, pues su

concentración es muy baja.

AHORRO DEL 73% DEL AGUA DEL PROCESO DE MEZCLADO/AMASADO

Agua10 m3/día

Agua10 m3/día

Estearato Na150 kg/día

Estearato Na150 kg/día

Mezcla de arcillas4t/día

Mezcla de arcillas4t/día

Mezcladora/amasadora

Mezcladora/amasadora

EspesadorEspesador

20% SS20% SS

Efluente (7,3 m3/día)estearato Na 12,3 mg/LSS 10 g/L (Øpartícula = 0,1-1 μm)

Efluente (7,3 m3/día)estearato Na 12,3 mg/LSS 10 g/L (Øpartícula = 0,1-1 μm)

agua vapor(2,6 m3/día)

Cocción(1.100 ºC)

60% SS

Procesadodel verde

60% SS60% SS

Procesadodel verde

Agua2,7 m3/día

Agua2,7 m3/día

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Un segundo paso en el proceso, podría ser intentar recuperar la energía térmica

del vapor desprendido en el proceso de secado y cocción así como el agua. Para

ello se necesitará una torre de lavado de gases y un intercambiador de calor, lo

cual nos permite recuperar 2,6 m3/día de agua que supondrían un ahorro

suplementario de agua minimizando con ello el consumo en un 99%.

Agua10 m3/día

Agua10 m3/día

Estearato Na150 kg/día

Estearato Na150 kg/día

Mezcla de arcillas4t/día

Mezcla de arcillas4t/día

Mezcladora/amasadora

Mezcladora/amasadora

EspesadorEspesador

20% SS20% SS

Efluente (7,3 m3/día)estearato Na 12,3 mg/LSS 10 g/L (Øpartícula = 0,1-1 μm)

Efluente (7,3 m3/día)estearato Na 12,3 mg/LSS 10 g/L (Øpartícula = 0,1-1 μm)

agua vapor(2,6 m3/día)

Cocción(1.100 ºC)

60% SS

Procesadodel verde

60% SS60% SS

Procesadodel verde

Lavadode gases

Agua2,7 m3/día

Agua2,7 m3/día

Agua0,1 m/día

Intercambiadorde calor

Agua0,1 m/día

Agua0,1 m/día

Intercambiadorde calor