Modelamiento termodinámico del proceso de clinkerización en una planta de producción de cemento a partir de un análisis basada en balances de masa y energía
Resumo
El análisis termodinámico representa una metodología que permite evaluar las eficiencias de
los equipos y del sistema. En la industria de cemento analizada Yura S.A., representó un
método altamente eficaz para medir el estado actual de los equipos integrados del proceso
de clinkerización, pues permitió conocer el perfil del consumo calórico a través del sistema y
emplearlo como herramienta para mejorar el desempeño térmico de la manera más eficiente.
Los balances de masa y energía mostraron, claramente, las etapas altamente consumidoras
de calor en las diferentes unidades, siendo por consiguiente la información más adecuada
para detectar las condiciones de operaciones anormales, con ello evidenciar posibles mejoras
potenciales en el proceso. Así, con este propósito, en el presente trabajo se evaluó el consumo
calórico en la empresa, de manera teórico-práctico a través de un modelamiento térmico de
los balances de masa y energía en el proceso de clinkerización para un sistema de horno
rotatorio de proceso por vía seca, cuyo volumen de control incluyó la torre precalentadora, el
horno rotatorio y el enfriador. Los resultados de la evaluación mostraron eficiencias en torno
de 52,6% en el proceso y 56% de eficiencia en el enfriador, además de los consumos de calor
más relevantes y con mayor utilización de energía, convirtiéndose en focos de optimización;
los cuales fueron propuestos con el fin de sugerir mejoras operacionales que puedan mostrar
un mejor aprovechamiento los recursos energéticos, reflejado en un menor consumo calórico
y en una producción más eficiente. Thermodynamic analysis is a methodology to assess the efficiency of equipment and system.
In the industry of cements analyzed Yura SA, it represented a highly effective method for
measuring the current state of integrated process equipment clinkerisation then allowed to
know the profile of caloric intake through the system and use it as a tool to improve thermal
performance more efficient way. The energy and mass balances showed clearly highly heat
consumers points in the different units and are therefore the most appropriate information to
detect abnormal operating conditions, thereby identify possible potential process
improvements. So, for this purpose, in the present investigation, caloric intake in the company
was evaluated, to assess theoretical and practical way a thermal modeling the energy and
mass balances for a system of rotary kiln dry process route, which control volume included the
preheater tower, the rotary kiln and the cooler. The evaluation results showed efficiencies
around 52.6% and 56% process efficiency cooler, besides the relevant heat consumption more
and more energy use, becoming focuses optimization; which they were proposed in order to
suggest operational improvements that can show better use of energy resources, reflected in
a lower caloric intake and more efficient production. becoming hotbeds of optimization; which
they were proposed in order to suggest operational improvements that can show better use of
energy resources, reflected in a lower caloric intake and more efficient production. becoming
hotbeds of optimization; which they were proposed in order to suggest operational
improvements that can show better use of energy resources, reflected in a lower caloric intake
and more efficient production