SISTEMAS PARA MANIPULAR CAL

12391 Horseshoe Way Richmond, B.C. Canada V7A 4X6 Tel: +1 604 273-6441 Fax: +1 604 273-0466 Email: sales@stancoprojects.com

Resumen Ejecutivo Este Sistema para Manipular Cal es un artculo general que trata sobre el almacenamiento y alimentacin de lechadas de cal. Habla acerca de las consideraciones del diseo involucradas en la seleccin de los equipos adems de informacin general sobre la cal. Habla acerca de las recomendaciones para el diseo de los sistemas junto con la informacin presentada sobre opciones de equipos. El artculo est diseado para familiarizar al lector con las consideraciones involucradas para lograr un sistema de cal eficiente y prctico.

Page 2 of 69

CAPTULO 1: INFORMACIN GENERAL SOBRE LA CAL Cal Usos de la Cal Tipos de Cal Cal Viva Cal Hidratada Seleccin del Tipo de Cal a Usar Entrega de Cal CAPTULO 2: FACTORES QUE AFECTAN EL APAGADO DE LA CAL Factores que Afectan el Apagado de la Cal Apagado de la Cal Propiedades de la Cal Viva Propiedades del Agua Relacin Agua Cal CAPTULO 3: COMPONENTES DEL SISTEMA DE CAL Almacenamiento a Granel Configuraciones Tpicas del Silo Control del Polvo Promocin del Flujo desde el Silo Control de Inundaciones Alimentadores de reactivos CAPTULO 4: APAGADORES DE CAL Apagadores de Cal Apagadores Tipo Pasta Apagadores de Retencin Convencionales Apagadores de Retencin Tipo Molino Factores que Afectan la Seleccin del Apagador CAPTULO 5: ACCESORIOS DEL SISTEMA Accesorios del Apagador Para Quitar la Arena Tanques de Lechada Bombas y Tuberas para Lechada CAPTULO 6: PANELES DE CONTROL E INSTRUMENTACIN Paneles de Control Instrumentacin Controles de Nivel e Inventario del Silo Medicin de la Lechada CAPTULO 7: CONTROL DE LA ADICIN DE CAL Control de la Adicin de Cal Buenas Prcticas de Diseo Otras Consideraciones CAPTULO 8: SISTEMAS DE ALIMENTACIN PEQUEAS Sistemas de Alimentacin Pequeas Lechadas de Cal Ya Hechas CAPTULO 9: OTROS REACTIVOS Otros reactivos Ceniza de Soda Carbn Activado en Polvo

Page 3 of 69

CAPTULO 1: INFORMACIN GENERAL SOBRE LA CAL

Page 4 of 69

La Cal Se utiliza el trmino cal para referirse a una variedad de sustancias a base de calcio que incluyen o podran derivarse de la caliza. Con excepcin del cido sulfrico, la caliza y sus derivados son los reactivos ms utilizados en los Estados Unidos. Se usan aproximadamente 25 millones de toneladas de cal por ao para una variedad de distintas aplicaciones, tales como para producir acero, neutralizar cidos, tratar agua, tratar aguas de desecho y controlar la contaminacin del aire. Usos de la Cal

FIGURA 1 En la actualidad el uso de la cal est creciendo rpidamente con las inversiones importantes que se estn haciendo para controlar la lluvia cida y proteger el medio ambiente, ambos de los cuales utilizan cal en grandes cantidades. Adems, nuevos procesos de lixiviacin para ciertos tipos de minerales y nuevos requerimientos para abono compuesto exigirn nuevas cantidades grandes de cal. La intencin de esta introduccin a los equipos para manipular la cal es familiarizar a los usuarios con las consideraciones de diseo involucrados al armar una instalacin para manipular cal con consideraciones mximas de eficiencia y mnimas de mantenimiento.

Page 5 of 69

Tipos de Cal Los dos derivados ms comunes de la cal son la cal viva y la cal hidratada. Las propiedades tales como el tamao de partculas, pureza y reactividad qumica de las sustancias varan considerablemente entre los grados. A continuacin se da una definicin ms completa de cada tipo de cal: Caliza: La caliza es una sustancia natural que consiste principalmente de carbonato clcico (CaCO3). Normalmente se saca de la cantera para usar en su forma natural o para procesarlo adicionalmente para producir sustancias derivadas, tales como la cal viva. Un tipo de caliza es el mrmol. La Figura 2 muestra los tipos y las propiedades de las calizas. FIGURA 2. Nombres, Grados y Propiedades de la Caliza Nombre Comn y Frmula Caliza con Alto Contenido de Calcio CaCO3 Caliza Dolomtica CaCO3 y Mg CO3 Grados o Formas Disponibles 1 Piedra en Trozo o Suelo Triturado, Tamizado o Granulado, En polvo Piedra en Trozo o Suelo Triturado, Tamizado o Granulado, En polvo Apariencia y Propiedades Roca blanca de dureza intermedia [dureza de Moh 3-5], se saca el producto de la cantera y su pureza tpica es del 95% de CaCO3 Roca blanca de dureza intermedia [dureza de Moh 3-5], se saca el producto de la cantera Densidad en masa 90-115 lbs/pies3 90-115 lbs/pies3

ExshawLime Kiln

Aerial photo compliments of Continental LimeHorno de Cal Fotografa area cortesa de Cal Graymont FIGURA 3: PLANTA DE PRODUCCIN TPICA

Page 6 of 69

Cal Viva: La cal viva consiste principalmente de xido de calcio (CaO) y se produce de la caliza por medio de un proceso conocido como calcinacin tal como se define a continuacin:

Cal Viva con Alto Contenido de CalcioCaCO3 (Carbonato Clcico) + Calor = CaO (xido de Calcio) + CO2 (gas)

Cal Viva DolomticaCaCO3 + Mg CO3 (Carbonato Clcico y Carbonato de Magnesio) + Calor = CaO + MgO (xido de Calcio y xido de Magnesio) + CO2 (gas) La Figura 4 a continuacin define los distintos tipos de cal viva y las propiedades bsicas de cada uno: FIGURA 4. Tipos, Grados y Propiedades de la Cal Viva Nombre Comn y Frmula Cal Viva con Alto Contenido de Calcio CaO Cal Viva Dolomtica CaO y MgO Grados o Formas Disponibles 1 Granulado (3/4 ] Granular [1/4 o menos], En polvo [100% pasando por un tamiz #20] Granulado [3/4 ] Granular [1/4 o menos], En polvo [100% pasando por un tamiz #20] Apariencia y Propiedades Blando [dureza Moh es menos de 3], grnulos blancos y polvo, con una pureza normal por encima de 90% de CaO disponible. Blando [dureza Moh es menos de 3], grnulos amarillos-blancuzcos y polvo, contiene entre 5 y 40% de MgO. Densidad en masa 48-70 lbs/pies3 49-72 lbs/pies3

La calidad de las cales vivas vara mucho. La calidad de la cal la determina su pureza y la reactividad de la cal viva. La pureza es una medida de la cantidad de xido de calcio (CaO) en una muestra dada que est qumicamente disponible. En los Estados Unidos la pureza de la cal viva comercialmente disponible vara normalmente entre el 85% al 95% de CaO disponible. La reactividad es la medicin del calor que se libera en la reaccin entre la cal viva y el agua. Comnmente se conoce la reaccin como apagar o hidratar la cal, cuyo producto es un polvo fino de cal hidratada. Tal como se indica en la Figura 5 a continuacin, la reactividad se determina por medio de apagar la cal viva (con relaciones especficas de agua a cal viva) y midiendo la tasa a que se incrementa la temperatura del producto. Se debera notar que mientras se relacionan la pureza y la reactividad, no son la misma cosa, es decir, una pureza alta no siempre indica que la cal viva es sumamente reactiva.

Page 7 of 69

La cal viva se despacha en barcazas, vagones de ferrocarril, camiones a granel, contenedores marinas, bolsas a granel y bolsas de papel. La entrega ms comn es en camiones a granel de 25 T. La cal viva se vende ya sea como cal viva que contiene aproximadamente un 85-95% de CaO o se trata todava ms con hidratacin para producir cal hidratada Ca(OH)2 que contiene aproximadamente un 7274% de CaO. Cal Hidratada: La cal hidratada consiste principalmente de hidrxido de calcio, Ca(OH2) y es el resultado de la reaccin entre la cal viva y el agua tal como se define a continuacin:

Cal Hidratada con Alto Contenido de CalcioCaO (xido de Calcio) + H2O = Ca(OH)2 (Hidrxido de Calcio) + Calor

Hidratado Dolomtico (tipo N)CaO MgO (xido de Calcio, xido de Magnesio) + H2O = Ca(OH)2 MgO (hidrato tipo N) + Calor

Hidratado Dolomtico (tipo S)CaO MgO (xido de Calcio, xido de Magnesio) + 2H2O = Ca(OH)2 Mg(OH)2 (hidrato tipo S) + Calor Cada libra de xido de calcio reaccionar con 0,32 libras de agua para formar 1,32 libras de hidrxido de calcio. La hidratacin comercial de la cal viva ocurre en hidratantes que controlan con precisin la relacin de agua cal a esta relacin ideal para producir un producto de polvo seco. Cuando se reacciona la cal viva con agua ms all de la relacin ideal, el proceso se conoce como apagar la cal lo cual produce una lechada de agua y partculas de cal hidratada slidas.

Page 8 of 69

La Figura 5 a continuacin define los distintos tipos de cales hidratadas y las propiedades bsicas de cada una: FIGURA 5. Nombres, Grados y Propiedades de la Cal Hidratada Nombre Comn y Frmula Cal Hidratada con Alto Contenido de Calcio Ca(OH)2 Cal Hidratada Dolomtica Normal (Tipo N) C a(OH)2 y MgO Cal Hidratada Dolomtica a Presin (Tipo S) Ca(OH)2 Mg(OH)2 Grados o Formas Disponibles 1 Polvo (el 80% pasa por un tamao de tamiz de 200) Polvo (el 80% pasa por un tamao de tamiz de 200) Polvo (el 80% pasa por un tamao 200 de tamiz) Densidad en masa Polvo blanco blando [Dureza Moh es menos de 26-40 3], polvoriento, con una pureza tpica del 97% lbs/pies3 Ca(OH)2 Polvo blanco blando [Dureza Moh es menos de 30-40 lbs/pies3 3] que viene de la cal viva dolomtica, su composicin tpica es de 46 al 48% de CaO, de 33 a 34% de MgO, y de 15 a 17% de Ca(OH)2 Polvo blanco blando [Dureza Moh es menos de 30-40 3] que viene de la cal viva dolomtica, su lbs/pies3 composicin tpica es de 7% de CaO y MgO y 90% de Ca(OH)2 y Mg(OH)2 Apariencia y Propiedades

Las propiedades de la cal hidratada de distintas fuentes en los Estados Unidos son bastantes consistentes con las propiedades descritas anteriormente. La pureza de la cal hidratada se expresa como un porcentaje del material que es el hidrxido de calcio (Ca(OH)2). En los Estados Unidos el rango de pureza tpico est por encima del 95% de hidrxido de calcio (Ca(OH)2). La cal hidratada est disponible en camiones a granel, bolsas a granel y bolsas de papel. Seleccionando el tipo de Cal a usar El tipo de cal que se usar en el procesamiento depende de varios factores, principalmente el consumo de cal anticipado (como CaO) que se usar. A medida que incrementa el consumo, los ahorros generales en costos de reactivos justificarn los incrementos en los costos de equipos de capital. Recuerde que si se usa cal viva en la mayora de los casos hay que convertirla en cal hidratada antes de usarla en el procesamiento.

Page 9 of 69

Choice of Lime to UseQUICKLIME

Lime Particle Size2 x 3/4 3/4 x 3/8 3/8 minus

Pebbled

Crushed

Pulverized

HYDRATED LIME

Quicklime available in variety of particle sizes from pulverized to pebble lime (usually 3/4minus)

Hydrated Lime - usually pulverized

FIGURA 6 Seleccin de cal a usar Cal viva Granulado Triturada En polvo CAL HIDRATADA

FIGURA 7 Tamao de las Partculas de la Cal La cal viva est disponible en varios tamaos de partculas, desde cal en polvo hasta cal granulada (generalmente menos de ) La Cal Hidratada generalmente es en polvo

En cualquiera de sus formas, la cal est disponible ya sea en bolsas o a granel. Como regla general, se aplican las siguientes diferenciales a los distintos tipos de cal. La diferencia entre el costo de la cal hidratada embolsada y la cal hidratada a granel es de aproximadamente $90,00 por tonelada (Basado en los costos unitarios, transporte en camin, descarga, limpieza,requerimientos de espacio y costo de la mano de obra para armar los lotes).

transporte en camin y costos de almacenamiento).

La diferencia entre el costo de la cal hidratada a granel y la cal viva a granel es de aproximadamente $40,00 por tonelada. (Basado en los costos unitarios y la diferencial entre el contenido de CaO en la hidratada y viva ms el En general la tasa de uso la dictar el tipo de cal usada, tal como se ilustra en la siguiente (Figura 8).

Recommended SelectionsLime Types Approximate Savings> $40/Ton

Tons 4 per Day 10

> $90/Ton

FIGURA 8

Page 10 of 69

English Recommended Selections Tons per Day Lime Types Bulk Quicklime Bulk Hydrated Bagged Hydrated Approximate Savings /Ton Entregas de Cal

Espaol Selecciones Recomendadas Toneladas por Da Tipos de Cal Cal Viva a Granel Cal Hidratada a Granel Cal Hidratada en Bolsas Ahorros Aproximados /Tonelada

La cal se despacha en varios tipos de envases, tal como se ilustra a continuacin. Las entregas a granel son ya sea en vagones de tren (100 toneladas) o en camiones a granel de autodescarga (20-25 toneladas). Los vagones de tren son ya sea del tipo tolva, que se descargan en una fosa de almacenamiento usando el vertido por gravedad (Vase la Fig. 10) o un dispositivo de descarga o un vagn del diferencial de presin, que se descarga usando una transferencia neumtica. Generalmente los camiones cisternas vienen equipados con un sistema de descarga neumtico que descarga entre 15 20 TPH a travs de una lnea de 4 utilizando aire de transporte de hasta 600-1100 cfm. (Vase la Fig. 11).

S h ip m e n t C h o ic e sB ag

FIGURA 9

R a il C a r To te B u lk Tr u c k

English Shipment Choices Bag Bulk Truck Rail Car Tote

Espaol Selecciones de Transporte Bolsa Camin a Granel Vagn de Tren Saco grande

Page 11 of 69

Rail Car Unload

FIGURA 10 Descarga de Vagn de Tren

Truck Delivery

FIGURA 11 Entrega por Camin

Page 12 of 69

CAPTULO 2: FACTORES QUE AFECTAN EL APAGADO DE LA CAL

Page 13 of 69

Factores que Afectan Apagar la Cal El procesamiento para apagar la cal y la calidad del producto dependen de tres factores principales: las propiedades de la cal viva, las propiedades del agua y la relacin agua cal. En la mayora de las aplicaciones, la relacin agua cal es el nico factor ms importante al apagar la cal; a medida que se disminuye esta relacin, la calidad del producto se incrementa. Apagar la Cal El trmino apagar la cal se refiere a la reaccin entre el xido de calcio (como componente de la cal viva) y el agua para formar hidrxido de calcio. Este proceso lo representa la siguiente ecuacin: Ca(OH)2 + Calor CaO + H2O (xido de Calcio) (Agua) (Hidrxido de Calcio) Propiedades de la Cal Viva Al apagar la cal se deberan considerar tres propiedades de la cal viva: tipo, pureza, reactividad y tamao de partculas.

Tipo:El grado de la cal viva, con alto contenido de calcio o dolomtico, afecta la velocidad del apagado. La cal dolomtica se apagar a una velocidad ms lenta que una cal viva con alto contenido de calcio. En los Estados Unidos, la forma ms comn de cal viva es la cal viva con alto contenido de calcio.

Pureza:La pureza describe la cantidad de cal viva que est disponible qumicamente como xido de Calcio (CaO). La pureza de la cal viva afecta la reactividad y determina la pureza del producto de cal hidratada. La pureza de la cal viva con alto contenido de calcio en los Estados unidos generalmente oscila entre el 85% y el 95% de CaO disponible.

Reactividad:La reactividad describe la capacidad relativa de la cal viva para reciprocar el cambio qumico con el agua. La reactividad es una funcin de la pureza, el tamao de las partculas y otros factores tales como la porosidad de las partculas. La velocidad del apagado es una medicin del tiempo que toma para que el proceso del apagado se complete. Se considera que la reaccin est completa cuando la temperatura de una muestra dada alcanza un mnimo. A medida que se incrementa la reactividad, la velocidad del apagado, la subida final de la temperatura y el rea de la superficie de la cal hidratada tambin se incrementan.

Tamao de las partculas:El tamao de las partculas de cal viva y los mtodos de mezclado tienen un efecto significativo en la velocidad del apagado. La cal viva de grado comercial est disponible en varios tamaos, incluyendo pulverizado (polvo), granular (1/4 o menos), grnulos (1/4 o menos) y trozos (2 o menos). Cuando se mezcla adecuadamente con agua, se incrementa la reactividad de la cal viva a medida que se

Page 14 of 69

disminuye el tamao de las partculas. La subida final de la temperatura y la calidad del producto no quedan afectadas en forma significativa por el tamao de las partculas de los grnulos o grados ms finos. Mientras ms pequeo sea el tamao de la cal viva, es ms susceptible al apagado con aire. Propiedades del Agua Al apagar la cal se debera tomar en cuenta dos propiedades del agua: los slidos disueltos y la

temperatura.

Slidos Disueltos: No se debera usar agua que contiene sulfitos o sulfatos en exceso de 400 ppm para

apagar la cal dado que inhiben el proceso del apagado. Agua que contiene dureza de bicarbonato no afectar el proceso del apagado, sin embargo se debera hacer notar que los iones de bicarbonato precipitarn (descamarn) como carbonato clcico al entrar en contacto con la cal apagada. Se recomienda usar agua de procesamiento ablandada o agua potable para apagar la cal.

FIGURA 12 English Espaol Temperature Temperatura Time Tiempo Effect of 10,000 mg/l of the indicated anions, all Efecto de 10.000 mg/l de los aniones indicados, added as sodium salts, water:lime = 4:1. agregados todos como sales de sodio, agua:cal = 4:1

Page 15 of 69

Tabla 7 Efecto de la Calidad del Agua en el Hidrxido Disponible (10)Cal Cal comercial de Ohio con alto contenido de calcio Agua de Apagado Destilada Alimento del Purificador T.D.S. 57.100 mg/l Destilada Destilada Agua de Servicio T.D.S. 894 mg/l Agua de Servicio Purga de la Torre de Enfriamiento T.D.S. 12.174 mg/l Agua de Servicio Rebalse del Espesante T.D.S. 73.100 mg/l Destilada Agua 5400 mg/l SO4 Agua 6300 mg/l SO4 Agua de Dilucin Canilla Canilla Alimento del Purificador T.D.S. 57.100 mg/l Canilla Canilla Agua de Servicio Agua de Servicio Purga de la Torre de Enfriamiento Canilla Canilla Canilla Canilla % Rendimiento 97 73 96 90 85 86 44 85 22 98 50 47

Cal comercial del oeste Con un 94% de CaO

xido de calcio de grado tcnico

Por lo general, un agua de entrada ms elevada produce un producto de mejor calidad. Agua demasiada fra puede ahogar la cal viva y demorar la reaccin del apagado. Agua demasiada caliente puede hervir durante la reaccin del apagado. Con la mayora de los tipos de cal y apagadores, para lograr un apagado confiable la temperatura del agua debera estar entre los 55 grados F y 70 grados F. Relacin Cal Agua En la mayora de las aplicaciones para cal apagada el rea de la superficie de las partculas de cal hidratada es de suma importancia. La relacin agua cal es el determinante principal del rea de superficie del producto, a medida que disminuye esta relacin, el rea de la superficie incrementa. La relacin agua cal se define como la relacin de la masa del agua a la masa de la cal viva. Esta relacin no incluye el agua de dilucin o procesamiento, la cual se puede agregar a la cal apagada aguas abajo del compartimiento de apagado. En los apagadores convencionales, la relacin agua cal vara de 2,5:1 (para los apagadores tipo pasta) a 6,0:1 (para los apagadores tipo detencin). El agua se debera distribuir en el apagador en forma pareja. Si hay oleajes o pulsaciones en el flujo de agua pueden causar un apagado inapropiado. Tal como se muestra en la Figura 14, el rea especfica de la superficie de las partculas de la cal apagada depende mucho de la relacin agua cal, incrementndose el rea de la superficie a medida que disminuye la relacin agua cal. Tal como muestra el grfico, ese incremento es mayor cuando la relacin agua cal vara dentro del rango de 2,5:1 y 6,0:1.

Page 16 of 69

FIGURA 14

English Figure 8 Specific Surface of Calcium Hydroxide with Different Water to Lime Ratios [Water at 68 Deg F] Blaine Specific Surface (sq cm / g) Water to Quicklime Ratio Source: A Study of the Reaction Between Calcium Oxide and Water, T.C. Miller, Published by the National Lime

Espaol Figura 8 Superficie Especfica del Hidrxido de Calcio con Distintas Relaciones de Agua Cal [Agua a 68F] Superficie Especfica, Blaine (cm2/g) Relacin Agua Cal Viva Fuente: Un Estudio de la Reaccin Entre el xido de Calcio y el Agua, T.C. Miller, Publicado por la Asociacin Nacional de Cal de USA

Page 17 of 69

La FIGURA 15 ilustra el incremento en la temperatura de distintas relaciones de Agua Cal INCREMENTO EN LA TEMPERATURA - F % CaO Disponible 100 95 93 90 88 85 80 75 70 65 60 55 50 2 :1 168 160 157 152 148 143 135 127 118 110 100 93 85 Relacin de Libras de Agua a Libras de Cal 3:1 140 135 132 128 124 120 112 106 100 93 85 77 71 3 :1 123 117 114 111 109 105 98 92 87 80 74 68 60 4:1 108 103 100 97 94 92 86 81 75 70 65 60 54 4 :1 96 91 89 87 85 82 77 72 67 63 58 53 48 5 87 83 81 79 77 75 71 66 61 57 52 48 43 5 :1 73 69 68 66 64 62 59 55 51 48 44 40 36

Notas: 1. La cal viva de reaccin rpida, quemada suave e uniformemente dar las subidas en temperatura anteriores. En las cales menos reactivas, de quemado normal a mediano la temperatura subir menos. 2. Las subidas de temperaturas anteriores estn basadas en apagar la cal en unidades aisladas.

Page 18 of 69

CAPTULO 3: DISEO DEL SISTEMA DE CAL

Page 19 of 69

Almacenamiento a Granel Por lo general, los silos de almacenamiento son unidades cilndricas verticales con un lado recto a una relacin de dimetro de entre 3:1 a 2:1 para las mejores caractersticas de flujo. Por lo general se provee un fondo cnico con un ngulo de cono mnimo de 60 grados. El clculo del tamao del silo est en funcin a la tasa de uso. Es normal que un almacenamiento mnimo de 7-10 das sea utilizado hasta un mximo de 6 meses. El tiempo de almacenamiento mnimo se puede cambiar segn la disponibilidad de tiempo, limitaciones en el transporte o problemas especiales. El tamao mnimo recomendado para un silo es de 1-1/2 camionadas para permitir la entrega de una carga de camin completa a la vez que se mantiene el funcionamiento del sistema de cal durante el proceso de hacer un pedido nuevo. El diseo del silo debera tener en cuenta las cargas ssmicas, de viento y nieve locales adems del potencial flujo de la masa del producto. Es comn usar 65 pcf en los clculos estructurales para la cal viva y 55 pcf para los clculos volumtricos. Para la cal hidratada usen 35 pcf estructuralmente; 25 pcf para fines volumtricos. Se debera tomar en cuenta algo de libre a bordo en el silo; normalmente se toma 3 para considerar el ngulo de reposo del producto. Este libre a bordo tambin incrementa la eficiencia del funcionamiento del filtro de ventilacin de la tolva. Los materiales para la construccin de los silos incluyen acero soldado o apernado, concreto o acero inoxidable. En todos los casos el material para la construccin del silo debe ser compatible con el material almacenado. Las construcciones en acero son las ms populares para estos sistemas. Los silos de acero soldados fabricados en talleres son econmicos hasta 14 de dimetro. Ms all de este tamao, las limitaciones del flete descartan su uso y se utilizan silos fabricados en el campo. Los silos de acero revestidos de acero apernado de fbrica ofrecen una opcin atractiva en los dimetros >12. Se fletan desarmados y se pueden armar rpidamente en el sitio con mano de obra local. Por lo general los silos de acero vienen provistos con exteriores revestidos de un epoxco o zinc inorgnico. Las reas interiores para el producto pueden quedar sin revestir pero ms comnmente se revisten con una base epoxica. Para los productos difciles el rea del cono se puede revestir con un revestimiento especial sper liso a base de Tefln. Para soportar los silos puede usar distintos mtodos. Los soportes tpicos incluyen soportes en el faldn, soportes en las patas o usar acero estructural. Algunos de stos se ilustran a continuacin:

Page 20 of 69

Silo DesignSilo support

Skirt, structure or leg

English Silo Design Silo support Skirt, structure or leg

Espaol Diseo de silos Soporte para silos Faldn, estructura o pata

Se puede usar distintos arreglos de descarga, segn la aplicacin. Para los sistemas que requieren trenes duplicados para los equipos para hacer la cal, los silos pueden estar equipados con una salida de cono bifurcada que provee dos salidas o se puede instalar una vlvula separadora en la salida del cono para dirigir el producto a dos o ms trenes. A continuacin se muestran algunos ejemplos.

Silo Cone Design

Diseos de conos de silos

Page 21 of 69

En caso de un sistema de tren duplicado, si se anticipa que la mayor parte del tiempo se usarn ambos lados, entonces se puede usar ya sea un arreglo de vlvulas separadoras o un arreglo de cono bifurcado. Si slo se usa un lado, como en el caso de un sistema de soporte, entonces se recomienda usar el arreglo de separadores. En este caso el lado inactivo tendr la tendencia de compactar la salida del silo y crear problemas con el flujo de descarga. Los accesorios de los silos deberan incluir lo siguiente: Una escalera de acceso (enjaulado) con plataformas de descanso (si se requieren) y un pasamanos de proteccin en el permetro Una salida de alivio para la presin Una lnea de llenado de 4 con codos de radio largo normalmente de acero de carbono Sch. 40 u 80 completo con uniones y tiras de toma a tierra. Por la seguridad del operador, se recomienda usar restricciones en las tuberas Cabezales medidores de nivel alto y bajo (tipo capacitancia) Vlvula de cuchilla para cierre de la puerta con el fin de hacer mantenimiento Otros accesorios segn lo deseado para controlar el inventario. Con respecto a los revestimientos para silos, recomendamos que el interior del silo tenga una base epoxica luego de preparar la superficie con revestimientos especiales contra friccin segn la SSPCSP6 y que se aplican para ayudar a promover el flujo. Generalmente se aplica una base epoxica al exterior e interior del faldn con una capa de terminacin acrlica.

Page 22 of 69

Configuraciones Tpicas de Silos

PARTIALLY INSULATED

DRIVE THROUGH

INTERMEDIATE WALKWAY

MULTIPLE SYSTEMS

STRUCTURE SUPPORTED

STAND ALONE

INSIDE BUILDING

English PARTIALLY INSULATED DRIVE THROUGH INTERMEDIATE WALKWAY MULTIPLE SYSTEMS STRUCTURE SUPPORTED STAND ALONE INSIDE BUILDING

Espaol PARCIALMENTE AISLADO CON PASO PARA AUTOS PASARELA INTERMEDIA SISTEMAS MLTIPLES CON ESTRUCTURA APOYADA INDEPENDIENTE ADENTRO DE UN EDIFICIO

Page 23 of 69

Control del Polvo Es necesario proveer un control de polvo en los silos para permitir que el aire de transporte salga del silo durante la descarga. Se recomienda usar filtros de aire en la ventilacin de la tolva del tipo de purga de aire a la inversa con un rea de filtro de 150-250 pies cuadrados, lo cual manejar un sistema de entrega por camin normal. Para la cal viva con partculas de mayor tamao, un filtro de este tipo con 150 pies cuadrados es satisfactorio. Para la cal hidratada o la cal viva en polvo el rea del filtro debera ser aproximadamente 250 pies cuadrados, lo cual resulta en una relacin de superficie rea aceptable de 2- 4 TPHMolino a Bola FIGURA 30

Mostrado: Apagador de Molino a Bola Metso Sala SRR

Page 38 of 69

English 1 TPH and up Operates as a slurry slaker Ball impacts and rotation drives slaking reaction Very High HP Requires water heating for winter operation Especially suitable for poor quality limes & High use ratio >2-4 TPH

Espaol 1 TPH y ms Funciona como apagador en lechada La bola hace impacto y su rotacin impulsa la reaccin del apagador HP Muy Alto Requiere calentar el agua para operaciones invernales, si el producto final requerido es un polvo fino y seco Es especialmente adecuado para cales de mala calidad, para obtener polvo fino de Ca(OH)2, y su relacin de uso alto es >2-4 TPH

Metso Vertimill

FIGURA 31 Factores que Afectan la Seleccin de un Apagador Muchos factores, aparte del precio y costo de operacin, influenciarn la seleccin de un apagador. Algunos de los factores se detallan a continuacin:

Page 39 of 69

Calidad del ProductoEl rea superficial del producto de cal hidratada es de suma importancia en muchas aplicaciones donde se aplica en forma slida. Las pruebas muestran una correlacin entre el dimetro de las partculas de cal apagada y la relacin de agua cal utilizada durante el apagado. A medida que se reduce la relacin agua cal, el dimetro tambin se reduce, resultando en un incremento sustancial en el rea de la superficie del producto de cal apagado. Debido a la diferencia en las relaciones agua cal, los apagadores tipo pasta entregan una mayor capacidad de neutralizacin (tal como se mide con un anlisis volumtrico en base libre) que los apagadores tipo detencin similares. Para ciertas aplicaciones esta diferencia puede resultar en mejoras sustanciales en el proceso como as tambin ahorros en el costo de los reactivos.

El Costo de Eliminar la Arenisca SilceaEl costo de la eliminacin de la arenisca silcea puede ser un factor significativo en la seleccin de apagadores de cal. La parte inerte de la cal viva que es capturada por una zaranda o clasificador inclinado es relativo a la pureza y tamao de las partculas de la cal viva. Esta arenisca silcea se debe transferir del dispositivo que la quita hasta un silo que se vaca peridicamente. Mientras la arenisca silcea en s no es un material peligroso (tal como lo define la EPA), sin embargo, es altamente alcalina, el pH excede 12,0 y se deben tomar precauciones al manipularla y eliminarla. El apagador tipo molino elimina el problema de la eliminacin de la arenisca silcea porque la muele en partculas muy finas que son llevadas con la lechada de cal y se aprovecha su alcalinidad. Se debera considerar este tipo de apagador cuando el costo de eliminar la arenisca silcea es alto.

Calidad del Agua de ApagadoPara que cualquier tipo de apagador de cal funcione en forma confiable, el agua que se utiliza para apagar la cal debera estar a una temperatura de no menos de 55F / 12C. Para los apagadores que se anticipa arrancarn y pararn con frecuencia, el tiempo para alcanzar la temperatura de operacin (con la calidad de cal hidratada afn) podra ser un factor. Los apagadores tipo pasta alcanzan la temperatura de operacin en su estado estacionario en aproximadamente 1/3 del tiempo que requieren los apagadores tipo detencin similares. En general, el rendimiento de un apagador tipo pasta es menos susceptible al agua de apagado fro (menos de 55F / 12C) que los apagadores tipo detencin y molino. Se pueden agregar calentadores de agua para elevar la temperatura del agua de apagado para todos los tipos de apagadores.

Limitaciones de EspacioAl igual que todos los equipos de procesamiento, los apagadores de cal requieren una limpieza y mantenimiento regulares. A menudo se colocan dentro de la estructura del soporte del faldn del silo de almacenamiento de cal viva donde no hay mucho espacio. El tamao y la forma del apagador podran ser factores determinantes en la seleccin del mismo; en general, los apagadores tipo pasta son los ms compactos (vista en planta). Algunos de los apagadores convencionales se configuran con cmaras de mezclado verticales y requieren menos espacio horizontal, sin embargo, requieren ms espaci para la cabecera. Para los apagadores tipo molino, el tipo vertical requiere menos espacio vista en planta, sin embargo pueden tener hasta 30 pies de altura, segn su capacidad de procesamiento.

Costo de Inversin

Page 40 of 69

A menudo las limitaciones presupuestarias determinan la seleccin del apagador. Los apagadores tipo detencin convencionales son los ms baratos de los tres tipos considerados, estando los apagadores tipo pasta a un precio aproximadamente 15% ms alto para una capacidad similar. A menudo se puede recuperar el precio ms elevado de los apagadores tipo pasta rpidamente debido al apagado ms eficiente y menor uso de reactivos. Los apagadores tipo molino generalmente cuestan entre 3 5 veces ms del precio de los apagadores convencionales similares, sin embargo, esta prima tambin se puede compensar por la reduccin en el costo de eliminacin de la arenisca silcea y el mayor aprovechamiento del valor alcalinizante de la cal.

Experiencia del OperadorEl nivel de experiencia que tiene el usuario con el apagado de la cal y su experiencia anterior con tipos especficos de apagadores deberan ser factores en la seleccin del apagador. Para un apagado de cal seguro y eficaz, los operadores deberan conocer la teora y la prctica del apagado de la cal. En general, los apagadores tipo detencin perdonan ms las faltas de precisin en la velocidad de alimentacin de cal y agua; sin embargo, el control manual del agua de apagado requiere calcular las tasas de flujo del agua de apagado/dilucin cada vez que se cambian la velocidad de alimentacin de la cal. En los casos donde la velocidad de la alimentacin de la cal viva se cambia con frecuencia, se debera considerar el sistema automtico de provisin de agua en los apagadores tipo pasta. Adems del conocimiento acerca de apagar la cal, los apagadores tipo molino requieren conocer el proceso de molienda y los equipos afines. Por este motivo, los sistemas tipo molino requieren ms conocimiento por parte del operador que los apagadores convencionales y se debera considerar esto apropiadamente durante el proceso de seleccin. En la Figura 32 a continuacin se presenta un resumen de los criterios de seleccin y rasgos de comparacin.

Page 41 of 69

FIGURA 32 Criterios y Comparaciones en la Seleccin de Apagadores de Cal Condicin Velocidad Mxima de Apagado de Cal Viva (lbs/h) Calidad Mnima de Cal Viva Aplicaciones para el Procesamiento Relacin Agua Cal (Normal) Mtodo para Controla el Agua de Apagado Relacin de Rechazo (Normal) Caballos de Fuerza Requeridos Porcentaje de Base Libre (Normal) rea de Superficie del Producto Ca(OH2) (Normal) Gastos de Capital Eliminacin de Arenisca Silcea Experiencia del Operador Tipo Pasta 8000 85% CaO con reactividad alta U 80% CaO con reactividad mediana Lote o Continuo 2,5:1 Automtico 20:1 0,5 Hp por Ton/h de Cal Viva 81% 53.000 cm2/Gramo Normalmente son 15% ms altos que los secadores tipo detencin convencionales Zaranda o Tornillo Inclinado Importante Tipo Detencin Convencional 16.000 85% CaO con reactividad mediana Slo Lotes 4,5:1 Manual 5:1 1,7 Hp por Ton/h de Cal Viva 75% 47.000 cm2/Gramo Los menores Zaranda o Tornillo Inclinado Importante Tipo Detencin Tipo Molino 80.000 75% CaO con reactividad baja Lote o Continuo 4,5:1 Manual 2:1 7-10 Hp por Ton/h de Cal Viva 75% 47.000 cm2/Gramo 2-5 veces ms altos que los apagadores tipo detencin convencionales Normalmente no se requiere Crtico

Page 42 of 69

CAPTULO 5: ACCESORIOS DEL SISTEMA

Page 43 of 69

Accesorios para Apagadores Para que el apagador funcione eficientemente, se requieren equipos adicionales para monitorear y controlar el sistema. stos incluyen los siguientes: Dispositivos para quitar la arenisca silcea Ventiladores para los escapes de la ventilacin Dispositivos para controlar el polvo Controles y alarmas de temperatura Dispositivos de advertencia Calentadores de agua en serie

Para Quitar la Arenisca Silcea Para extender la vida de la tubera, vlvulas y bombas de la lechada se recomienda quitar la arenisca silcea de la lechada de cal. Esto se logra por medio de un quita arenisca silcea del tipo zaranda, tornillo o transportador. Tanques de Lechada

Clculo del Tamao:En los sistemas que operan con lotes, se debera calcular el tamao de los tanques de lechada para un mnimo de 15 minutos de tiempo de retencin de la lechada de cal para permitir que se estabilice y complete la precipitacin de ablande con el agua de dilucin. Esto minimizar la escamacin en las tuberas de lechada. Los tanques para la lechada deberan ser circulares con deflectores integrales y un agitador de baja velocidad del tamao adecuado. Para un mezclado ptimo, la relacin dimetro del tanque altura se debera mantener cerca de 1:1. Para las aplicaciones de alimentacin continua, se usan tanques ms pequeas para minimizar el tiempo de retraso cuando se cambia la regulacin de la alimentacin de la cal. Por lo general estos tanques tienen una capacidad de 50-100 usg y estn equipados con agitadores de alta velocidad. El nivel del agua se mantiene en los tanques ya sea por medio de vlvulas de flotador o una vlvula de control que reacciona ante la indicacin del nivel del tanque. Se puede fabricar los tanques de acero de carbono, FRP o construirlos de polietileno.

Agitacin:Los agitadores para servicios de cal pueden ser unidades impulsadas ya sea por correas o engranajes diseados para funcionar a baja velocidad con rotores de flujo radial. Para servicios de cal hidratada los agitadores tienen que estar diseados para servicios mojados y generalmente son diseados con hlices doble. Las aplicaciones de suspensin que son comunes en los servicios de apagado de cal viva generalmente son diseadas con una sola hlice.

Page 44 of 69

AgitationLow speed agitator ( 350 rpm) Gear or Belt Drive Dual prop for Wetting Single prop for Suspension CS or SS materialAgitacin FIGURA 32 English Low speed agitator (350 rpm) Gear or Belt Drive Dual prop for wetting Single prop for Suspension CS or SS material Espaol Agitador de baja velocidad Impulsado por engranajes o correas Doble hlice para servicios mojados Una sola hlice para suspensin Material de AC o AI

Control de Nivel para Tanques de Lechada:Para los servicios de cal y/o lechada se recomienda usar dispositivos que no entran en contacto dado que previenen el problema de acumulacin que es comn con cualquier artculo sumergido en la lechada. Los controles de nivel ultrasnicos, burbujas de aire o celdas de carga, todos estos han provisto excelentes servicios. Bombas y Tuberas para Lechada La seleccin de las bombas es crtico en los servicios de cal. Un sistema de adicin de lechada de cal bien diseado funcionar virtualmente sin mantenimiento mientras que los sistemas mal diseados crearn hartos problemas de mantenimiento y control. Las bombas deberan estar diseadas para servicios con lechada. Se deberan evitar las empaquetaduras de prensaestopas dado que el agua del sellado crea problemas de escamacin en la empaquetadura. Las bombas con rotores embutidos han prestado servicios excelentes. Otras selecciones incluyen las bombas de mangueras peristlticas, diseos de cavidades progresivas y bombas de aire que funcionan con diafragmas.

Page 45 of 69

Centrifugal slurry pump

Wilfley Pump

FIGURA 33 [Foto a la derecha] Bomba centrfuga para lechada La tubera para la lechada de cal debera estar diseada para asegurar una velocidad de flujo mnimo de 4/seg, con un tamao mnimo de lnea de 1-1/2. Se debera tomar cuidado de eliminar los codos de radio corto. Evitar la dilucin de la lechada de cal en la lnea. Las lneas de succin de las bombas deberan ser lo ms corto posible, sin acodamientos. Los materiales de la tubera pueden ser PVC, ABS o acero de carbono. Se deberan escoger las vlvulas cuidadosamente para evitar problemas. Para el aislamiento de la bomba, se recomiendan vlvulas de diafragma rectas. Las vlvulas de toma de la lechada de cal deberan ser del tipo estrechamiento (Fig. 33), autolimpiantes, con un dimetro mnimo de 1. Las vlvulas de estrechamiento pueden ser rectas, con puertos reducidos o ahusados que se prenden y se apagan controlados por un cronmetro. Alternativamente, pueden funcionar de manera moduladora siempre y cuando el esquema de control provea un pulso intermitente completamente abierto.

FIGURA 34 SISTEMA DE LOTES TPICO QUE MUESTRA LA TOLVA ALIMENTADORA POR OLEAJE, TANQUE DE LECHADA, BOMBA DE RECICLAJE

Page 46 of 69

FIGURA 35Pneumatic Pinch Valve

Mostrado: La Vlvula Roja es una Vlvula de Estrechamiento NeumticoLos medidores de presin deberan ser del tipo con manga de aislamiento, tal como se muestra a continuacin, para evitar problemas de taponamiento.

English Housing Sensing Fluid Integrally Molded Flange Gasket Flexible Elastomer Element Pressure Gauge Isolation Sleeve Type

Espaol Caja Fluido Sensor Empaquetadura de Brida Completamente Amoldada Elemento Elastmero Flexible Medidor de Presin Tipo Manga de Aislamiento

Housing

Integrally Molded Flange Gasket

Pressure GaugeIsolation Sleeve Type

Sensing Fluid Flexible Elastomer Element

FIGURA 35 Agregando Cal al Proceso Donde sea posible, se debera agregar lechada de cal al proceso con un intervalo de aire para evitar problemas de escamacin en el punto de inyeccin. Si esto no es posible (es decir, al inyectar en un ducto) entonces se debera usar un ensamble de inyeccin con lanza retractable para permitir su limpieza peridica.

Page 47 of 69

Nota: Agregando cal al proceso utilizando un intervalo de aire para minimizar la escamacin.

Page 48 of 69

CAPTULO 6: PANELES DE CONTROL E INSTRUMENTACIN

Page 49 of 69

Paneles de Control Por lo general el proveedor del sistema de cal proveer un panel de control completo para controlar y monitorear el proceso de preparacin de la lechada de cal. Estos paneles los pueden proveer utilizando ya sea una lgica de rel o controladores que se pueden programar. Los paneles deberan estar diseados segn los estndares de la NEMA 4 o 4X y se debera incorporar un panel aparte para el llenado de camiones para el proceso de llenar el silo y evitar que el conductor del camin tenga que ingresar al panel de control principal. En los casos donde el filtro de ventilacin del silo es del tipo con zaranda mecnica, los arrancadores del motor de este dispositivo deberan estar ubicados en el panel principal o en una seccin de MCC para la economa general.

Control Panels

NEMA 4 or 4X design Usually with integral PLC Can have integral MCC section

FIGURA 36 English Control Panels NEMA 4 or 4X design Usually with integral PLC Can have integral MCC section Espaol Paneles de Control Diseado segn NEMA 4 o 4X Generalmente tienen PLC integral Pueden tener seccin MCC integral

Page 50 of 69

Control PanelsRecommend separate truck fill panel

Avoid putting MS in this panel

FIGURA 37 English Espaol Control Panels Paneles de Control Recommend separate truck fill panel Se recomienda un panel aparte para el llenado de camiones Instrumentacin Hay una variedad de instrumentacin disponible para adecuarse a los requerimientos de cada planta individual. Controles de Nivel e Inventario del Silo Sensores de punto digitales Se han usado exitosamente las sondas de capacitancia, frecuencia radial y diapasn vibradoras. Los sensores con paletas giratorias, a pesar de ser los dispositivos ms econmicos, han resultado en costos de mantenimiento ms elevados que los otros tipos. Sensores de nivel anlogos Las unidades de reflejo de radar, sondas con cables de capacitancia y sondas yo-yo retractables han provisto buenos servicios. Todos estos dispositivos reaccionan antes la forma del producto almacenado en el silo y, por lo tanto, estn sujetos a algunas imprecisiones relacionadas con el perfil variante del reactivo a medida que se retira del silo. Las celdas de carga o indicadores de tensin instalados en los soportes del silo evitan este problema y darn pesos totales precisas.

Page 51 of 69

Otro mtodo de lograr un control del inventario es por medio de alimentadores de prdida de peso, los cuales dan lecturas instantneas y totalizadas sobre el uso del inventario y las cuales se pueden usar para calcular su nivel. Medicin de la Lechada En general, no se miden las concentraciones y los flujos de la lechada de cal. La instrumentacin para este fin que funciona eficazmente est limitada y es bastante cara. Generalmente es preferible y ms fcil medir la alimentacin del producto seco en lugar de la alimentacin lquida. Si para controlar el procesamiento es absolutamente necesario, se puede medir la densidad de la lechada con medidores de densidad nucleares y el flujo con medidores de Coriolis.

Page 52 of 69

CAPTULO 7: CONTROL DE LA ADICIN DE CAL

Page 53 of 69

Control de la Adicin de Cal Se puede agregar cal seca al procesamiento directamente del silo o como lechada. Para la mayora de las aplicaciones, se prefiere la alimentacin de lechada dato que asegura una mejor reaccin, una mayor dispersin y el uso ms eficiente del reactivo. Para los sistemas de apagado se aconseja controlar el proceso de apagado de la cal como sigue: Coloquen la velocidad del apagado a aproximadamente 120% de los requerimientos mximos de procesamiento Haga funcionar el apagador segn se requiera para mantener el nivel de lechada en el tanque de lechada entre los puntos de calibracin alto y bajo Vuelva a circular la lechada de cal en un lazo de recirculacin agregando la cal al procesamiento por medio del arranque de una vlvula de estrechamiento Ajuste el tiempo de la alimentacin de la lechada por medio de variar el ciclo del cronmetro para ON (Prendido) de la vlvula de estrechamiento en la lnea de alimentacin

Nota: No se aconseja variar la velocidad de alimentacin de la cal viva al apagador como medio para controlar la velocidad de adicin de cal al procesamiento dado que el tiempo de retraso a travs del proceso de apagado es demasiado largo para lograr un tiempo de respuesta eficaz.

Adding Lime to Process

Page 54 of 69

English ULTRASONIC LEVEL INSTRUMENT MIXER PINCH VALVE PNEUMATIC OPERATOR TO PROCESS BYPASS ASSEMBLY DIAPHRAGM VALVE FLUSH WATER SLURRY PUMP LAZO DE RECICLAJE TPICO

Espaol INSTRUMENTO DE NIVEL ULTRASNICO MEZCLADOR VLVULA DE ESTRECHAMIENTO OPERADOR NEUMTICO AL PROCESAMIENTO ENSAMBLE DE DESVO VLVULA DE DIAFRAGMA AGUA DE LAVADO BOMBA DE LECHADA

Para los sistemas de cal hidratada, se puede usar cualquiera de los siguientes mtodos: A) Volumen Variable, Fuerza Constante (Mtodo de Lotes) Armar lotes de lechada de cal hidratada a concentraciones prefijadas segn se requiera y ajustar la velocidad de alimentacin de la lechada como se indica arriba para los sistemas de apagado.

B)

Volumen constante, Fuerza Variable (Alimentacin Directa) Alimentar un volumen constante de lechada diluida en el procesamiento por medio de un sistema de gravedad, bomba o eyector. Mantener un nivel constante de lechada en el tanque de lechada por medio de introducir agua a travs de una vlvula de control moduladora o una vlvula de flotador. Variar la alimentacin de la cal seca al tanque de lechada en respuesta a las demandas del procesamiento a travs de un alimentador de velocidad variable.

Nota: 1. El Mtodo A es til cuando se usa un mecanismo de alimentacin eyector. 2. El Mtodo B slo se debera usar cuando la dureza y la alcalinidad del agua de preparacin son bajas.

Page 55 of 69

Batch Makeup ProcessConstant solution strength Variable volume Usually 5 - 20% slurry Feed to Process through recirculating loop system.

FIGURA 38 MTODO A

Batch Makeup Process

English Espaol Batch Makeup Process Proceso para Preparar un Lote Constant solution strength Fuerza de solucin constante Variable volume Volumen variable Usually 5 20% slurry Generalmente hay 2 20% de lechada Feed to Process through recirculating loop Alimentar al Proceso por medio de un sistema de lazo de system recirculacin

Page 56 of 69

Continuous Makeup ProcessVariable lime feed and concentration Constant volume feed Use only with softened makeup High water requirements ~ min. 3035 usgpm Very low slurry strength 0.1 - 1%

SISTEMA DE ESTANQUES PARA LOTES FIGURA 39 MTODO B English Espaol Continuous Makeup Process Proceso de Preparacin Continuo Variable lime feed Alimentacin de cal variable Constant lime slurry feed Alimentacin de lechada de cal constante Use only with softened makeup Usar slo con preparacin ablandada High water requirements min. 30 35 usgpm Requerimiento de mucha agua min. 30 35 usgpm Very low slurry strength 0.1 1% Fuerza de lechada muy baja 0,1 1%

Continuous Makeup Process

SISTEMA DE VOLUMEN CONSTANTE TPICO

Page 57 of 69

Buenas Prcticas de Diseo Las buenas prcticas de diseo dictan que las instalaciones de tuberas y bombas para lechada de cal se dupliquen para asegurar un funcionamiento continuo. El nivel de esta redundancia est previsto en los requerimientos reales del procesamiento de la planta. Otras Consideraciones Se puede incorporar una amplia variedad de accesorios al paquete del sistema de cal para adaptarse a los requerimientos de cada cliente individual y a otras necesidades del procesamiento tales como instrumentacin y alarmas remotas, control de inventario, calefaccin y aislamiento del rea de faldn de silo, etc. Como mnimo, se debera incorporar una ducha y un lavaojos de seguridad al nivel de trabajo para la seguridad del operador cuando usa cal viva adems de las gafas de seguridad y vestimenta de proteccin, tal como se recomienda cuando se utilizan cualquier reactivo qumico. Las duchas de seguridad deberan estar equipadas con un interruptor de flujo conectado con la alarma para proteger a los trabajadores en caso de que trabajen solos. Las reas donde se prepara la cal deberan estar equipados con provisiones para lavarse y un rea de sumidero con una bomba. En resumen, si en la etapa del diseo se presta atencin cuidadosa al sistema de manipuleo y alimentacin de la cal, entonces se puede proveer al usuario final con instalaciones eficientes, automticas, de bajo mantenimiento a un costo econmico.

Page 58 of 69

CAPTULO 8: SISTEMAS DE ALIMENTACIN PEQUEAS

Page 59 of 69

Sistemas de Alimentacin Pequeas Sistemas de Bolsas a Granel Para aplicaciones de uso intermedio, se puede comprar la cal en bolsas a granel de 1 tonelada. Hemos desarrollado un sistema para manipularlas eficazmente, tal como se muestra a continuacin, para evitar los problemas de flujo comunes asociados con el uso de estas bolsas como bolsas de almacenamiento para un alimentador. Las bolsas a granel se vierten en la tolva y se retira el reactivo segn la necesidad para armar los lotes. Los equipos para promover su flujo estn incorporados en el diseo. Estos sistemas montados en patines se envan completamente ensamblados y estn diseados a medida para cada aplicacin.

Bulk Bag Systems

For small to medium use applicationsMostrado: Sistema Previamente Empacado de Stanco en PatinesEnglish Espaol Bulk Bag Systems Sistemas de Bolsas a Granel For small to medium use applications Para aplicaciones de uso pequeo a mediano Sistemas de Bolsas Para las aplicaciones con poco uso que usan bolsas de reactivos de 50#, se puede proveer un sistema como el que se ilustra a continuacin para manipularlas eficazmente. Las bolsas de reactivos se vierten en el sistema de vertido de bolsas y luego se transfieren a un sistema de preparacin de lotes. Se pueden agregar las lechadas/soluciones resultantes al proceso por medio de varios mtodos de bombeo. En esta diapositiva se muestran las bombas de medicin que normalmente se usan para agregar las soluciones. FIGURA 40

Page 60 of 69

Bag Systems

For small use applications

English Espaol Bag Systems Sistemas de Bolsas For small use applications Para aplicaciones de uso pequeo Lechadas de Cal Hechas Previamente Para aplicaciones de uso ms pequeo, varios fabricantes de cal han desarrollado sistemas de entrega para manipular lechadas de cal de alto poder que se acercan a un 35% de slidos. Estas lechadas se envan a granel desde el fabricante hasta los estanques de lquidos en el punto donde se usarn.

Page 61 of 69

FIGURA 41 English Espaol Level Indicator Panel Panel Indicador de Nivel Truck Unloading Pump Bomba para Descargar Camiones Drain Valve Vlvula de Drenaje Lime Dilution System Sistema para Diluir la Cal Lime Feed Pumps Bomba Alimentadoras de Cal Controls for Pump Motors and Dilution Controles de los Motores de la Bomba y la Unidad de Dilucin Unit Lime Slurry Tanker (5,000 gallon Estanque de Lechada de Cal (con capacidad para 5.000 capacity) galones)

Page 62 of 69

CAPTULO 9: OTROS REACTIVOS QUIMICOS

Page 63 of 69

Otros Reactivos Todo reactivo qumico tiene sus consideraciones de diseo particulares que se deberan abordar para proveer sistemas de alimentacin sin problemas. En las siguientes secciones se abordan algunos aspectos de diseo para los reactivos utilizados en las plantas de tratamiento de agua. Ceniza de Soda Las consideraciones especiales de la ceniza de soda incluyen su tendencia de formar trozos duros si es expuesto a la humedad y su diagrama complejo de fases en agua. Cuando se disea un sistema de ceniza de soda se debera tener cuidado especial para evitar lneas de llenado neumticas largas y complejas. La ceniza de soda es vulnerable a la degradacin del tamao del producto si se manipula extensamente o si se descarga a una presin demasiada alta. El polvo fino resultante es especialmente sensible a la humedad y causar problemas de flujo en el silo. Los diseadores deberan notar que hay dos formas comunes de ceniza de soda de uso industrial. La ceniza de soda liviana se usa generalmente como un relleno en compuestos y tendr un peso de producto de 25-35 pcf. La ceniza de soda densa se usa generalmente para el tratamiento de agua y tiene una densidad en masa de 65 pcf. El tamao y el diseo del silo de almacenamiento deberan tomar en cuenta el tipo de ceniza de soda. Tambin se debera tomar en cuenta el uso de un rompe trozos a la salida del cono del silo. Se lo puede usar conjuntamente con o en lugar de los activadores del silo y reducir cualesquier trozos que se forman en el almacenamiento. La ceniza de soda se disuelve en el agua para formar varios compuestos segn la fuerza de la solucin y su temperatura. El diagrama de fases es bastante complejo. Se debera tomar cuidados especiales para asegurar que la ceniza de soda no pueda formarse en decahidrato dado que forma un slido duro y vidrioso que es difcil y peligroso de quitar de los ductos y las bombas. Al mantener la temperatura y la concentracin de la solucin dentro de los lmites definidos para asegurar una solucin no saturada, se puede evitar esta situacin. A continuacin se muestra un diagrama de fases que ilustra las distintas formas que se pueden producir. Se puede alimentar la ceniza de soda al procesamiento utilizando un sistema para armar lotes en tanques, alimentando la solucin al proceso con bombas de medicin. Alternativamente, se puede medir continuamente la ceniza de soda en su forma seca utilizando un alimentador volumtrico. Este alimentador agrega la ceniza de soda a un sistema de cono/eyector que la moja para ser alimentada directamente al procesamiento utilizando agua para transportarla. Se mantiene el control sobre la adicin por medio de controlar la velocidad del alimentador en respuesta a las seales de flujo/ph de la planta. A continuacin se muestra un diagrama de flujo tpico para ilustrar el sistema de alimentacin directa.

Page 64 of 69

Diagrama de Fases del Carbonato de Sodio y Agua English Espaol Unsaturated Solution Solucin No Saturada Ice Hielo

Page 65 of 69

SISTEMA DE ALIMENTACIN DIRECTA

Page 66 of 69

Carbn Activado en Polvo (PAC) Algunas consideraciones especiales para el PAC incluyen el tipo de carbn usado y la promocin del flujo en el silo. Los diseadores deberan tomar nota que hay dos formas comunes de PAC que se usan en las plantas de tratamiento de agua. El PAC que se usa para tratar agua es producido de carbn o madera, cada uno de los cuales tiene sus propias caractersticas. Por lo general el PAC a base de carbn es ms pesado, tiene una densidad en masa que oscila entre los 25-35 pcf. Generalmente el PAC a base de madera es ms liviano, tiene una densidad en mases que oscila entre los 15-25 pcf. El tamao y el diseo del silo de almacenamiento deberan tomar en cuenta estos rangos. Se requieren dispositivos para promover el flujo y asegurar un flujo suave y parejo desde el silo. Los sistemas de fluidificacin son muy eficaces cuando se usan tolvas de alimentacin intermedias encima del dispositivo de alimentacin. No se recomienda el uso de activadores de silos dado que stos tienen la tendencia de compactar el PAC y crear problemas de flujo adicionales. Muchas jurisdicciones tambin requieren que cualquier dispositivo elctrico utilizado para alimentar o almacenar el PAC sea clasificado para su potencial de explotar. Se debera verificar los reglamentos locales para determinar su aplicacin. Se puede minimizar el impacto de este requerimiento en cuanto a costos por medio de ubicar a muchos de los dispositivos, tales como paneles de control, en un edificio adyacente, tal como se muestra a continuacin. Se puede alimentar el PAC al procesamiento utilizando un estanque de lotes o sistema de preparacin continua, alimentando la lechada al procesamiento con bombas para lechada. Alternativamente, se puede medir continuamente el PAC en seco utilizando un alimentador volumtrico que va a un sistema de cono/eyector que moja y alimenta directamente al procesamiento utilizando agua como el transportador. Se mantiene el control sobre la adicin por medio de controlar la velocidad del alimentador en respuesta a las seales de flujo de la planta. Fjense que el diseo del alimentador volumtrico debera incorporar un tornillo de acondicionamiento alrededor del tornillo de alimentacin para evitar problemas de flujo por la formacin de puentes y arcos. Se debe tener cuidado de asegurar que se impide efectivamente la inundacin del PAC a travs del alimentador. En las siguientes fotografas se muestra un sistema de alimentacin directa tpica que utiliza un alimentador de prdida de peso. Este sistema tambin tiene un edificio aparte para guardar algunos de sus equipos elctricos. Para reducir los costos totales en casos donde sus clasificaciones elctricas de sus reas son proporcionalmente arriesgadas.

Page 67 of 69

Page 68 of 69

Resumen En conclusin, si se reconocen y se abordan los potenciales peligros y problemas de alimentar la cal y otros qumicos en la etapa del diseo, entonces se puede proveer a los usuarios finales sistemas efectivos, eficientes y con un mnimo de mantenimiento.

Page 69 of 69