Proyecto Planta de Producción de Ácido Nítrico

 

Balances de Materia y Energía Semestre 2022-1

Proyecto. “Planta de Producción de Ácido Nítrico” Docente: Leticia V Valle alle Arizmendi Integrantes: → Acuñ uña P Pae aezzespino JJim imen enaaDe → Ac Jua Juarez reza V Vald aldesp ino Demià miànn → Mo Morat rataya aya Ñ Ñúñe úñezz Mar María ía Fe Ferna rnanda nda

Diagrama de Flujo de Proceso del Proyecto: Planta de Producción de Ácido Nítrico

a) Evap apor orad ador or de amoniaco b) Separador d de e amoniaco c) Prec Precal alen enta tado dorr de amoniaco d) Filtr iltro od de eg gas as de amoniaco e) Mezc Mezcla lado dorr d de ea air ire ey amoniaco f) Filtro tro de aire g) Co Comp mpre reso sorr de ai aire re h) Enfriador de interfases

i)  j) k) l) m) n)

o) p)

Reactor de combustión Caldera de calor residual Precalentador de gases residuales Economizador Precalentador d de ea aiire Suministro/Alimentaci ón de agua y precalentador de agua tibia Condensador por enfriamiento Torre de absorción

q) r) s) t)

u) v) w) x)

Pr Prec ecal alen enta tad dor de g gas ases es residuales Pr Prec ecal alen enta tad dor de gases ases residuales Turbina d de eg ga ases residuales Tanque de suministro/alimentación de agua con desairador Tambor de de vva apor Turbina de de va vapor Cond Conden ensa sado dorr d de e ttur urbi bina na de vapor Bla lanq nque uead ador or/A /Ac cla larrante ante

 

Propuesta 1 para la identificación de líneas de proceso: (Diagrama basado en el concepto que las corrientes del sistema sis tema que realicen una operación o proceso unitario  son consideradas como proceso proceso de producción ) ● ● ●

Rojo: Corrientes del proceso de producción de ácido nítrico Azul: Corrientes correspondientes a la generación de vapor Verde: Producto (HNO3)

La mayoría de las líneas son s on rojas ya que corresponden a una corriente de proceso para la obtención del ácido nítrico. Hay algunas operaciones unitarias que son corrientes de vapor, pero deben alterar el estado físico de determinados procesos para obtener nuestro producto final, un ejemplo son las corrientes 50, 51, 51 B, pese a ser corrientes que corresponder a una generación de vapor, se necesita del flujo del agua en la caldera para que se realice de manera correcta la oxidación del amoniaco. Hay procesos unitarios que igualmente corresponden a una generación del vapor como lo es la corriente 24, ya que el proceso unitario ocurre en k donde se precalientan los gases residuales, entre ellos el NO residual de la torre de absorción, que al disminuir sus temperaturas favorecen la oxidación del NO al NO2, por lo tanto pese a ser una corriente de proceso para la obtención del HNO3, también es una línea de vapor, lo cual si necesariamente debemos elegir entre marcarla como roja o azul, causa confusión. Es por esta razón, en la primer propuesta se marcaron como líneas de proceso para la producción producción del HNO3 a todas las corrientes que accionen una operación o proceso unitario necesario para la producción. Por otro lado se consideraron como corrientes correspondientes a la generación de vapor, aquellos desechos de vapor, pues al no poder ser reutilizados no se reintegraron al sistema, por lo que no cumplían ninguna operación ni proceso unitario. Dichas corrientes de vapor son 2: Vapor a alta presión, Vapor a baja presión y la razón por la que los gases residuales, no fueron considerados como vapores es por que no es lo mismo un gas que un vapor.

 

Propuesta 2 para la identificación de líneas de proceso: (Diagrama que busca cumplir las especificaciones señaladas en la asignación sin considerar las corrientes de  generación de vapor como corrientes corrientes de proceso de pr producción) oducción) ● ● ●

Rojo: Corrientes del proceso de producción de ácido nítrico Azul: Corrientes correspondientes a la generación de vapor Verde: Producto (HNO3)

Este es la identificación que pensamos el problema buscaba plantear plantear,, marcando de rojo todas las corrientes que intervienen en la producción del ácido nítrico, tanto en operaciones como en procesos unitarios. Mientras que las líneas azules marcan las corrientes en que se genera vapor vapor,, para determinar esto, nos basamos en las tablas “Especificaciones de las corrientes de proceso” y “Especificacion “Especificaciones es de las corrientes de la sección de vapor) Haciendo énfasis en las características de la corriente pues en esta se especifica si es un líquido, gas o vapor. Para las corrientes de generación de vapor, solamente consideramos aquellas corrientes en que se especificara que se trataba de un vapor, pues varias corrientes eran gases, los cuales sería un error considerar como vapor. Pese a esto, consideramos que hay algunas líneas de generación de vapor que también son líneas de proceso para la obtención del HNO3, por lo que realizamos una tercer y última propuesta para tratar de considerar esta situación.

 

Propuesta 3 para la identificación de líneas de proceso: (Diagrama que considera a las corrientes de generación de vapor como corrientes de proceso de producción si  y sólo si realizan un proceso proceso u operación unitaria)

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Rojo: Corrientes del proceso de producción de ácido nítrico Azul: Corrientes correspondientes a la generación de vapor Morado: Corrientes correspondientes a la generación de vapor y que

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también son parte del proceso de producción del ácido nítrico Verde: Producto (HNO3)

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La finalidad de crear una tercera categoría en este diagrama es la aclaración de aquellas corrientes que son vapores y siguen siendo corrientes para la producción del HNO3, pues realizan o una operación unitaria o un proceso unitario, el cual por definición altera el sistema e influye directamente en la producción del ácido nítrico. Las únicas dos corrientes de vapor que no fueron consideradas también como corrientes de proceso, fueron los deshechos de vapor a alta y baja presión, pues no son reincorporados al sistema, por lo tanto no realizan ninguna operación o proceso unitario. Sin embargo, la presencia de dichos desechos representa una necesidad del sistema de dejar de circular dichas corrientes, por lo que realmente sí están realizando una función, ser residuos.