Plan de Mejoramiento Circuito Pozas de Evaporación Solar (P.E.S.) y Red distribución de Aguas

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Cristián Carmona Valdéz
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1 «MEJORAMIENTO EN EL CIRCUITO DE EXTRACCIÓN DE SALES DE DESCARTE EN POZAS DE EVAPORACION SOLAR» RE-INGENIERÍA EN PLANTA DE EXTRACCIÓN (PRIMERA FASE: INGENIERÍA CONCEPTUAL) Preparado por: Sr. Francis Baxter Q. Ingeniero Civil Químico e Industrial PROYECTO EVAPORACIÓN SOLAR PLANTA EL AGUILA 09 NOVIEMBRE DEL 2004 INF-01 / Sistema de Extracción de Sales de Descarte / Ingeniería Conceptual 1 / 7

2 1. OBJETIVO Describir un sistema de cosecha (para sales de pozas), en el cual se reutilicen equipos fuera de servicio y se permita recuperar áreas de evaporación actualmente perdidas. 2. INTRODUCCIÒN En conversaciones informales con I&D, procesos y nuestra área, se evaluaron las distintas formas de cosechar sales de descarte en Pozas de Evaporación Solar (P.E.S.). Hasta ahora, las alternativas estudiadas eran: Método Rápido: Utilizar cargador y camiones dentro de la poza y reparar el daño producido por la maquinaria pesada. Método Lento: Extraer las sales a fuerza bruta por parte de operarios (pala) para romper las capas de sales y bombearlos a otra poza. El método rápido, analizado desde el punto de vista económico, es una alternativa no viable debido a su excesivo costo de operación. El método lento (usado actualmente) es económicamente factible pero desde el punto de vista operacional es ineficiente debido al excesivo tiempo gastado en recursos humanos y evaporación pues cosechar una poza tarda más de medio año. Existían diversas alternativas para la cosecha de sales de descartes, sin embargo, de todas ellas se eligió la que representaba el circuito operacional más simple, de menor costo operacional y de mayor eficiencia en cuanto al recurso humano y tiempo de cosecha. En este informe, no se incluyeron tecnicismos ni planos complejos, pues el único fin de todo esto es exponer una metodología para la extracción de sales de la forma más clara y sencilla posible. 3. ANTECEDENTES Actualmente existe en pozas 2 tipos de sales: Sales de Producción (ricas en B 2 O 3 y bajo contenido de SO 4 = ), las cuales son recuperadas y enviadas a reactores de planta y Sales de Descarte (pobres en B 2 O 3 y alto contenido de SO 4 = ) las cuales son acumuladas en nuestras pozas, debido a la carencia de un sistema efectivo de purga. Esta situación nos obliga a incrementar inventarios inertes y a disminuir importantes áreas de evaporación. La Planta de Extracción de Sales consta de 2 filtros (1 operativo), 11 estanques de almacenamiento (5 operativos) y 3 bombas (2 operativas), es decir posee más de un 50% de capacidad ociosa. Esta capacidad ociosa redistribuida en forma adecuada puede utilizarse para conformar un sistema eficiente y de reducido costo para la extracción de sales de descarte. INF-01 / Sistema de Extracción de Sales de Descarte / Ingeniería Conceptual 2 / 7

Hasta ahora, las alternativas estudiadas eran: Método Rápido: Utilizar cargador y camiones dentro de la poza y reparar el daño producido por la maquinaria pesada.

3 3.1. SITUACION ACTUAL DE PLANTA Actualmente la planta opera con un solo filtro, pues el filtro F-01 carece de impulsor. Se utilizan 4 estanques para almacenamiento, dosificación, mezclado y bombeo de solución. El filtro en servicio contiene un sistema de tornillos el cual posibilita su descarga en forma directa a camiones. En el siguiente diagrama se identifican los equipos actualmente fuera de servicio en un recuadro sombreado DIAGRAMA ACTUAL DE LA PLANTA DE EXTRACCIÓN INF-01 / Sistema de Extracción de Sales de Descarte / Ingeniería Conceptual 3 / 7

El filtro en servicio contiene un sistema de tornillos el cual posibilita su descarga en forma directa a camiones.

4 4. IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA Antes de iniciar el proceso el Área Mantención deberá evaluar las condiciones mecánica de los equipos y el Área de Proyectos evaluar conjuntamente con Pozas Solares la factibilidad operacional del diseño propuesto. En referencia al diagrama del punto 4.1, se enumera cada una de las tareas a ser ejecutadas en conjunto por los tres departamentos antes mencionados: Chequeo Espesador TK-05 y su sistema motriz Estado operacional del TK-03 Habilitar líneas L2 y L3 de acople TK-05 a bomba alimentadora de filtro de telas. Reparación del Impulsor hidráulico del Filtro de Telas F-01 Habilitar línea L6 de solución proveniente del calificador (ver además factibilidad de enviar el liquido clarificado del TK-03 por gravimetría al TK-04) Redireccionar Línea L7 de solución filtrada a tanque de agua madre Habilitar línea L8 (en lo posible línea vulco) que enviaría solución desde el TK-04 a pitones Habilitar Bomba BBA-03 de tanque Agua Madre a poza en cosecha Habilitar Bomba BBA-05 de tanque TK-03 a tanque de Agua Rectificar centrado de cintas transportadoras y guarderas del filtro F-01 INF-01 / Sistema de Extracción de Sales de Descarte / Ingeniería Conceptual 4 / 7

1, se enumera cada una de las tareas a ser ejecutadas en conjunto por los tres departamentos antes mencionados: Chequeo Espesador TK-05 y su sistema motriz Estado operacional del TK-03 Habilitar

5 4.1. DIAGRAMA DEL PROCESO INF-01 / Sistema de Extracción de Sales de Descarte / Ingeniería Conceptual 5 / 7

6 5. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO El proceso de extracción de sales será hecho a través de pitoneo (inyección de solución a alta presión por fuerza de bombeo).el sistema operará en circuito cerrado tal como se detalla en los siguientes puntos (todos referenciados al diagrama del punto 4.1): El tanque de agua madre TK-04 abastecerá de solución a presión a los pitones mediante el bombeo (BBA-03*) a través de la línea L8*. Los pitones disgregarán las sales de poza por impacto y arrastre para formar una pulpa en suspensión con bajo contenido de sólidos. La pulpa en suspensión será recolectada por la bomba BBA-04 ESPA-LEADER u otra y enviada al TK-05 por la línea existente L1. La elección se ejecutará de acuerdo a los parámetros de diseño y procesos, que serán evaluados en la próxima fase del proceso (Ingeniería de cálculo). La pulpa recibida desde (baja en porcentaje de sólidos) será llevada a una concentración por sobre el 50% de sólidos en el espesador TK-05, en donde se producirá en una primera etapa de separación un UNDER (pulpa concentrada) y un OVER (líquido clarificado) El UNDER será recolectado por la BBA-01 y enviado al filtro de telas F-02, (filtro con opción descarga camión) a través de las líneas L2* y L3* y de la línea L5. El OVER entrará al TK-03, por gravimetría, y luego será bombeado (BBA-05*) a través de la línea L6* al TK-04 El queque filtrado será desplazado a través del tornillo sin fin a camiones. El líquido recuperado del filtro F-02 será enviado a través de L7* al tanque de agua madre TK-04, en donde se cerrará el circuito para comenzar nuevamente el ciclo de pitoneo (punto 1). OBS: Con * (asterisco) significa que la línea o bomba no están disponible INF-01 / Sistema de Extracción de Sales de Descarte / Ingeniería Conceptual 6 / 7

1): El tanque de agua madre TK-04 abastecerá de solución a presión a los pitones mediante el bombeo (BBA-03*) a través de la línea L8*.

7 6. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DEL SISTEMA PROPUESTO El sistema propuesto, es un sistema eficaz, económico y de alto rendimiento en la extracción de sales de poza. Desde el punto de vista conceptual es 100% factible, sin embargo, el Área de Mantención debe aprobar la condición mecánica de los equipos en desuso para incorporarlos en el circuito propuesto. Por otra parte el Área de Proyectos nos entregaría el visto bueno en cuanto a la factibilidad técnica y operacional del diseño propuesto. Una vez entregado el visto bueno de ambas unidades operativas (Mantención y Proyectos), definiremos en una segunda fase la ingeniería de cálculo. En ella se ajustarán las variables de proceso tales como flujos de bomba, porcentaje de sólidos, caudales de retorno y tiempos de cosecha, entre otros, a fin de establecer el diagrama de operación definitivo. Deberá establecerse además un lugar para el acopio de sales según sea su ley de corte en B 2 O 3 y SO 4 =. 7. CONCLUSIÓN De implementarse el sistema descrito, se cumplirían los objetivos predefinidos por nuestra gerencia: La recuperación de nuestras superficies de evaporación La puesta en marcha de un sistema mejorado para la cosecha de sales de descarte El ordenamiento de pozas, para posteriormente diseñar y mantener en régimen el circuito de evaporación solar. INF-01 / Sistema de Extracción de Sales de Descarte / Ingeniería Conceptual 7 / 7

Por otra parte el Área de Proyectos nos entregaría el visto bueno en cuanto a la factibilidad técnica y operacional del diseño propuesto.

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PROCEDIMIENTO GENERAL RAZÓN SOCIAL DE LA EMPRESA. Gestión de almacenes. Código PG-14 Edición 0. Índice Índice 1. TABLA RESUMEN... 2 2. OBJETO... 2 3. ALCANCE... 2 4. RESPONSABILIDADES... 3 5. ENTRADAS... 3 6. SALIDAS... 3 7. PROCESOS RELACIONADOS... 3 8. DIAGRAMA DE FLUJO... 4 9. DESARROLLO... 5 9.1. ENTRADA