EXPERIENCIA EN LA INTEGRACIÓN DE PROCESOS EN LA …

TECNOLOGÍA QUÍMICA Vol. XXIX, No. 2, 200970

EXPERIENCIA EN LA INTEGRACIÓN DE PROCESOS ENLA INDUSTRIA PAPELERA, UTILIZANDO EL ASPEN PLUS

Yenlys Catá Salgado*, Erenio González Suárez*, Meilyn González Cortes*,Gabriela Corsano**

*Facultad Química-Farmacia, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, **INGAR Facultadde Ingeniería Química, Universidad Nacional del Litoral, Argentina

El presente trabajo se realizó con el objetivo de brindarles a los ingenieros, una herramienta más fácilpara el análisis global de los procesos, una vez integrados utilizando un único software, el Aspen Plus.Se analizan las posibilidades de integración de calor y masa en la Papela Damuji, ubicada en laprovincia de Cienfuegos, utilizando herramientas de integración de procesos modernas.Se emplearon métodos de síntesis de procesos, utilización de técnicas de optimización para obtenerlas alternativas más viables desde el punto de vista técnico y ambiental, para un posterior análisiseconómico a través de métodos dinámicos.La estrategia desarrollada permitió detectar las principales deficiencias en el proceso y surepercusión sobre el medio ambiente. Se parte de aplicar el análisis Pinch energético, lo cualconlleva a aumentar la eficiencia energética y disminuir la utilización de agua fresca, lo que setraduce en la minimización de residuales a tratar al final del proceso. La estrategia puede seraplicada a otras plantas con vista a obtener tecnologías más limpias. Se concluye que utilizandolas ventajas que ofrece el simulador Aspen Plus se puede llevar a cabo la integración material yenergética analizando el proceso de estudio de una forma más integradora.Palabras clave: Aspen Plus, integración de procesos, método de pellizco.

The present work was carried out with the objective of offering to the engineers, an easier tool forthe global analysis of the processes, once integrated using only the software, Aspen Plus.Thepossibilities of integration of heat and mass are analyzed in Paper Mill Damuji, using modern toolsof processes integration.Were used methods of processes synthesis, use of optimization technical to obtain the viablealternatives from the point of view technical and environmental, for an economic later analysisthrough dynamic methods.The developed strategy allowed to detect the main deficiencies in the process and its repercussionon the environment. Begin to apply the analysis energy Pinch that which carry to increase theenergy efficiency and to diminish the use of fresh water, what is translated in the minimization ofresidual to treat to the final of the process. The strategy can be applied to other plants with viewto obtain cleaner technologies.This work conclude that using the advantages offers the simulator Aspen Plus can carry out thematerial and energetic integration analyzing the process of study in a way more integrative.Key words: Aspen Plus, processes integration, method pinch.

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Introducción

Las crisis energéticas de los años 70 desperta-ron la preocupación acerca de la duración de losrecursos energéticos que abastecían al mundo,poniendo interrogantes sobre cuál podría ser elfuturo de la sociedad humana, las fuentes energé-ticas que la sostendrían y las perspectivas decrecimiento económico.

La integración de procesos se ha convertidoen una herramienta muy útil para disminuir los

consumos de energía, los vertimientos de residualescontaminantes al medio ambiente en los procesos.Para ello se usan avanzadas herramientas analí-ticas para identificar las posibilidades de reducirel consumo energético y de residuales en facilida-des industriales y alcanzar significativos ahorrosen costos y utilidades.

Las herramientas de análisis de procesos de-sarrolladas con la integración de procesos, sontécnicas de diseño genéricas, sistemáticas y deuso sencillo, tienen como base el tratamiento de

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programación matemática, se trabaja con funcio-nes objetivos, modelos matemáticos y el trata-miento termodinámico en el cual se encuentra elanálisis de pellizco, específico para los estudiosenergéticos.

Encontrar una solución que minimice la agre-sividad de los residuales que se generan en elproceso de producción de papel, ligada a unamejor eficiencia energética dentro del mismo, hasido siempre una prioridad de los especialistas eneste sector y en particular en la industria de papelpara ondular donde no se justifica, por los bajosprecios del producto.

En estudios realizados en nuestro país en laindustria del papel, hasta el momento, se han utiliza-do varias herramientas para llevar a cabo estosobjetivos. La aplicación de las mismas han tenidoconsigo varias limitantes, entre ellas: que se hautilizado la aplicación manual del método de análisisde pellizco, el uso de programas académicos y el usode software con versiones soportadas en sistemaMSDOS para lograr los objetivos propuestos en elanálisis energético dentro de esta industria.

Por lo ante expuesto nuestro objetivo generales: Utilizar el software Aspen Plus en el análisisde la integración energética en la papelera Damujílogrando un análisis más detallado de las modifi-caciones propuestas dentro de la empresa.

Fundamentación teórica

Integración de energía en fábricas de papel

En general, la reducción del consumo de agua através de su reciclo también ahorra energía en laindustria de la pulpa y el papel, por lo cual esimprescindible comprender bien la interacción entreestos elementos. Sin embargo, la acción para resol-ver estos problemas requiere un análisis global ysistemático del consumo de agua y energía, tal comohan sido aplicados por CEDRL1 /1, 2/. Estos proyec-tos condujeron a un ahorro de 37 t/h de vapor, unareducción en la descarga de efluentes de 6 000 m3/d,una reducción en 3 0C la temperatura de la descargade los mismos y un ahorro de 6 000 000 $ USD delos costos anuales. El procedimiento seguido en estafábrica consistió en un análisis sistemático y global

de los sistemas de energía para identificar las opor-tunidades de recuperación del calor. Para mejorar laintegración del calor se utilizó el análisis Pliegue(Pinch). Esto se realizó en paralelo con el análisis delas posibilidades de mejor uso de agua fresca yreciclado de aguas blancas dentro de la fábrica,las cuales tienen un impacto en el balance deenergía. Se identificaron un total de 19 proyectospotenciales para el ahorro de la energía, /3/ Enotra fábrica de papel de Minnesota /4, 5/ se realizóun estudio integrado de análisis de las posibilida-des de reducción del calor y conservación delagua. En este caso se implementaron cuatroproyectos y dos modificaciones del proceso fue-ron ejecutadas para extraer 45,6 MMBtu/hr delos efluentes.

Otro ejemplo de estudios de este tipo aplicadosen fábricas de papel es el realizado en una fábricade Georgia, /6/, donde se identificaron 31 proyec-tos de ahorro energético. De estos, siete fueronseleccionados como proyectos para ejecutar enun período corto, resultando en un ahorro anualestimado de 9,5 millones $ USD.

Los estudios de integración de procesos en fábri-cas de este tipo han demostrado oportunidades parareducir la demanda de vapor en un rango de 5 -20 %en procesos eficientes y reducciones de 10 -40 % enprocesos menos eficientes. Las modificaciones pue-den implementarse en muchos casos con períodosde pago de menos de treinta meses.

Desde la introducción comercial de la tecnologíaPinch en 1982, /7/ ésta ha alcanzado un récord deéxitos en el diseño y mejoramiento de procesosquímicos entre los que se encuentra la industria de lapulpa y el papel. En la literatura aparecen resultadosque lo demuestran, como la reducción de costosenergéticos de 15-40 %, capacidad de solucionarpuntos críticos de 5 -15 %, reducción de costos decapital de 5 -10 % para nuevos diseños, y mejoras enla operabilidad y flexibilidad del proceso. /8/

Koufos D., /9/ describe la tecnología Pinch,como una herramienta práctica para el manejoeficiente de la energía en la industria de la pulpay el papel, combinando el análisis Pinch térmicoy el análisis Pinch para la reducción del consumode agua. En su trabajo se aprecian buenos resul-tados en el ahorro de energía.


Importancia de simuladores en la IndustriaQuímica. Uso en la integración de procesos

La industria química se diferencia de otrasindustrias fundamentalmente porque sus proce-sos son de estructura compleja, conformada pormuchas etapas cada una de las cuales contienevarios componentes. Esto hace que las ecuacionesque describen las relaciones entre las variables deimportancia en el proceso puedan ser desde muysimples hasta muy complejas. Por otra parte, engeneral se trabajan grandes flujos y cuando estostienen un alto valor económico cualquier pequeñocambio en las características del diseño o laoperación puede tener una importancia conside-rable. Otra característica es que en ocasiones laspropiedades de los componentes que se procesanno son perfectamente conocidas /10/.

Antes de que pudieran desarrollarse progra-mas generales para la simulación de procesos encomputador fue necesario construir programasespecíficos para cada problema de procesos atratar. En la actualidad gran parte del trabajopreciso para desarrollar una simulación puedealiviarse con la ayuda de los lenguajes de simula-ción que permiten “escribir” el problema para queel ordenador pueda elaborarlo.

En la década de los setenta los simuladores erapropios de un proceso, ejemplo de ello se encon-traban los siguientes; GPSS II (desarrollado porIBM para simular problemas de espera comple-jos), GASP (desarrollo con el fin de simularsituaciones como operación de un homo Siemens-Martin), CHEVRON (simulación de balances demasa y energía). /11/

A partir de allí se ha generado una sucesión deacontecimientos que permiten en la actualidad laexistencia de varios y eficientes simuladores co-merciales como por ejemplo SPEED UP, ASPENPLUS, PRO II, HYSYM, HYSYS, CHEMCAD,y otros. /12/

Pero con la utilización de softwares el ingenie-ro debe tener cuidado ya que se puede demostrarcon muchos casos que, si en un simulador deprocesos, por muy sofisticado que este sea, seintroduce información errónea (datos inadecua-dos de las corrientes de alimentación, elección

errónea de la termodinámica, elección errónea delas correlaciones para estimar las propiedades ouna mala elección del procesos); puede obtenerseuna solución que el programa puede dar comobuena, pero en realidad conduce a resultadosmalos que pueden tener graves consecuencias,según sea la importancia del proyecto. Es por esoque no debemos fiarnos de los resultados que nosofrecen los simuladores y siempre hay que buscarvías para comprobar los mismos /13/.

Para llevar a cabo la integración de procesoses necesaria la utilización de software especiali-zado /14, 15 16/. Utilizaron varios software parallevar a cabo el objetivo propuesto en los casos deestudio analizados, con respecto la Integración deProcesos, sin embargo se pueden utilizar soft-ware que analice en conjunto la Integración ma-terial y energética y que a la vez contemple elaspecto económico.

En la industria química existen grandes empre-sas industriales que se han dedicado al desarrollode simuladores especiales para el análisis deproblemas de gran envergadura. Su puesta apunto ha requerido de varios hombres, año y milesde dólares; sin embargo con frecuencia seamortizan por si mismo con gran rapidez al faci-litar considerablemente la toma de decisiones.

Métodos utilizados y condicionesexperimentales

En este epígrafe se abordaran los pasos aseguir para utilizar el Aspen Plus en la integraciónde procesos. Entre los paquetes que contiene elmismo se encuentra el Aspen Pinch para laintegración energética, de allí que nos centrare-mos en la estrategia a seguir para su utilización enun caso de síntesis de proceso.

Desarrollo de la estrategia de integraciónde procesos utilizando el Aspen Plus

Después de realizar un estudio detallado devarios trabajos /17, 14/ en los que se aplicabanunas y otras herramientas a diferentes casos deestudios, se comprobó que dentro de lasmetodologías de diseño de procesos integradosexisten metodologías que se aplican al final de la


planta y otras en su interior, pero son estasúltimas, las aplicadas en el interior de la planta, laque mayor importancia atendiendo a su impacto yaceptación, han cobrado para las tareas de reduc-ción de residuales y la conservación de la energía.Atiendo a ello hemos planteado una estrategiageneral en siete pasos, que incluye los aspectos atener en cuenta cuando se lleva a cabo la integra-ción de procesos en una planta, y posteriormentese explicará con detalles la utilización del AspenPlus en los pasos más importantes de la misma.Los pasos a tener en cuenta para llevar a caboesta estrategia general son:

1. Plantear con claridad el problema a resolver.

2. Identificar los corrientes intermedias yresiduales que pueden ser utilizadas dentro dela misma planta o intercambiada a otra.

3. Analizar las características energéticas de lafábrica, priorizando la etapa de generación devapor y energía.

4. Reunir los datos requeridos para la aplicación delas herramientas de integración de procesos,necesarios para resolver el problema específico.

5. Estudio de Integración de Procesos para redu-cir el consumo energético en la planta comofase inicial.

6. Estudio de integración de procesos para laminimización de residuales en la planta.

7. Aplicar la metodología de diseño para laminimización del consumo energético y reduc-ción de residuales a partir de las mejoresalternativas económicas.

Es valido aclarar que no se es categóricocuando planteamos que se lleve a cabo la integra-ción energética antes que la material. La prioridadesta dada por el objetivo fundamental del caso deestudio donde se lleve a cabo la investigación.

A partir de ahora se hará hincapié en el pasocinco ya que nuestro objetivo fundamental esllevar a cabo la integración energética con el usodel Aspen Plus. Para ello se ha propuesto unaestrategia de trabajo que ayudará a los usuarios aaplicar esta herramienta de una forma más fácil.

Paso cinco: Estudio de integración deprocesos para reducir el consumo energéticoen la planta como fase inicial; como ya semenciono anteriormente, se utiliza dentro del AspenPlus un paquete llamado Aspen Pinch, el cualpermite realizar el análisis energético de losprocesos en estudio. A continuación se presentauna guía de pasos con el objetivo de facilitar elestudio de casos, con el uso de esta herramienta:

1. Crear un nuevo proyecto.

2. Plantear el problema a resolver.

3. Obtención de las Curvas compuestas.

4. Obtención de las Curvas compuestas grandes.

5. Obtención del diseño de la red de intercambiode calor.

6. Análisis de los datos económicos.

Análisis energético en la papelera Damují

En la papelera existen pérdidas en las tomas devapor de los cilindros secadores de la máquina depapel y teniendo en cuenta que en esta sección esdonde se consume la mayor cantidad de vaporestas pérdidas pueden ser significativas en elanálisis económico global de la fábrica.

En la planta de pulpa: la energía en elflasheo cuando ocurre el soplado: en la sección desoplado de la planta de la pulpa se produce unflasheo a presión atmosférica en el cual emananvapores de alto contenido energético los cualesson expulsados a la atmósfera perdiéndose deesta forma el valor calórico de este flujo.

La energía en el licor negro: el licor negro esun efluente de la planta de pulpa, a su salida deldigestor tiene una alta temperatura y un altocontenido energético, el mismo tiene un alto podercontaminante y es arrojado a las aguas del ríoDamují sin tratamiento previo.

Máquina de papel: pérdidas en las tomas devapor de los cilindros secadores, este aspecto incidenegativamente en la eficiencia energética de laplanta porque como se ha planteado anteriormentees aquí donde se consume la mayor cantidad de


vapor además, por esta razón actualmente se en-cuentran fuera de servicio varios de los cilindrossecadores razón por la cual se ve disminuida lacapacidad de producción de la planta.

Planta de fuerza: se tiene la purga continua quees una corriente de vapor que se pierde continua-mente en la planta de generación de vapor tenien-do un gran valor calórico y una alta temperatura,esta corriente se puede utilizar en los calentado-res, en los cuales se utiliza vapor con las mismascaracterísticas que la purga continua para elcalentamiento del combustible y el agua de ali-mentación a la caldera y deareadores de la plantade tratamiento de agua.

Resultados y su discusión

En nuestro trabajo se toma como referencia elanálisis realizado por /14/, en la papelera Damujíubicada en la provincia de Cienfuegos, con elobjetivo de determinar si existen diferencias sig-nificativas en los resultados obtenidos al utilizaresta nueva herramienta.

Análisis energético en la planta de fuerza.Aplicación de la tecnología Pinch

En este caso se aplicará la tecnología Pinch sóloen la planta de fuerza, ya que es aquí donde existenlas mayores potencialidades para el ahorro de vaporde forma tal que pueda ser destinado al resto delproceso aumentando la eficiencia energética en elmismo. Además partiendo que existe una distanciaconsiderable entre la planta de generación de vapory las otras plantas (planta de pulpa y papel); no esrentable el intercambio de corrientes entre plantas,ya que estas pueden llegar con menor temperaturaafectando el proceso productivo.

En la planta de fuerza pueden identificarsevarios requerimientos de calentamiento de flujos,por ejemplo se necesita calentar el agua de ali-mentación a la caldera, el combustible, se calientatambién el condensado que es recuperado de lasección de secado de la máquina de papel.

Para comenzar el análisis se identifican losflujos fríos y calientes en la planta de fuerza, estosse muestran en la siguiente tabla.

Tabla 1Corrientes frías y calientes identificadas en el proceso

en condiciones actuales

Se escoge un Dt= 10 0C según lo recomen-dado por /18/ para este tipo de industria conello se obtuvo un Pinch en 40 0C, donde serequiere de un servicio adicional de calenta-miento solamente, para lograr nuestro objetivo,

siendo el valor de QHmin=2 905 kW. Luego seobtiene el diagrama de las curvas compuestaspara los flujos fríos y calientes; y el diagramade las curvas compuestas grandes mostrándo-se en las figuras 1 y 2, respectivamente.


Fig. 2 Diagrama de las curvas compuestas grandes delos flujos fríos y calientes.

Fig. 1 Diagrama de las curvas compuestas de losflujos fríos y calientes.

A partir de este análisis se determinó que laspérdidas corresponden a un valor de 127 1,7 kWpor no utilizar los humos de la caldera para elcalentamiento de las corrientes. Valorando laposibilidad de usar un flujo externo para mejorarel proceso energéticamente se realiza un nuevoestudio incluyendo la variante que se describe acontinuación. El software brinda los resultados através de un reporte

Aplicación del método Pinch en la varianteque utiliza la purga para el calentamiento delos flujos fríos

Para reducir las pérdidas, se incluye un flujoexterno para realizar el calentamiento del com-

bustible y el agua de alimentación a la caldera. Loanterior puede implementarse incluyendo en elanálisis como flujo caliente, el flujo de una purgaque de forma continua es vertida al medio en estesistema. De esta forma además, se ahorra vaporque en el sistema actual es utilizado para calentarel combustible y el agua de alimentación. En latabla 2 aparecen los flujos a considerar en elnuevo análisis donde se incluye la purga.

Con estos datos se obtienen las curvas com-puestas de los flujos fríos y calientes para estanueva variante observándose en la figura 3. Enesta gráfica podemos observar otras de lasventajas que ofrece el simulador donde sepuede incluir dentro de cada tramo de las


Tabla 2Corrientes frías y calientes identificadas en el proceso.

Variante que incluye la purga

curvas el nombre de cada corriente. Se utilizóel mismo DT que en la variante anterior, obte-niendo un Pinch de 40 . En este caso sólo sepuede trabajar con requerimientos calientes en

la curva compuesta fría, en la figura 4 seobserva una ampliación de la misma mostrán-dose el punto Pinch partiendo de las potencia-lidades que tiene este software.

Fig. 3 Curva de composición de los flujos fríos y calientes.


Fig. 4 Ampliación de la curva de composición de los flujos fríos y calientepara mostrar el Punto Pinch en el proceso.

Luego pasamos a obtener las curvas compuestasgrandes que tiene como objetivo principal determi-nar donde será transferido el calor entre las utilida-des y el proceso y donde este último puede satisfacer

su propia demanda de calor, así como el lugarapropiado para los equipos del proceso. En la si-guiente figura se muestra con color rojo las utilidadesy la curva verde representa el proceso.

Fig. 5 Curva compuesta grande para la variante donde se incluye la purga.

Después de la obtención de las curvas corres-ponde buscar una estructura de la red que minimi-ce el consumo de energía. Mediante el diagramade rejilla se facilita la determinación de los nivelesmínimos de recuperación de calor y los consumos

mínimos de utilidades. Primeramente se debenanalizar los intervalos necesarios para determinarel área Total mínima teniendo en cuenta las nece-sidades de áreas en cada intervalo, la misma escalculada a través de la siguiente ecuación:

(1)∑∑ ∆=

corriente

i

iervalo

hq

TmeA

1

int

1min *1 [ ]2m


donde:DTme = Media logarítmica de la diferencia de

temperatura; ºCqi = Carga por equipo; W/m2

hi = Coeficiente de cada corriente, W/m2-oC.El Aspen Pinch realiza el cálculo, esta infor-

mación se puede obtener mediante el reporte deldiseño de la red de intercambio de calor. El Áreatotal mínima de intercambio es de 229,7 m2. Luegose pasa a determinar el número mínimo de equipospara esta red en el proceso de integración el quequeda definido por la ecuación 2 que se presentaa continuación:

(2)

(3)

(4)

(5)(6)

Para este caso de estudio, el número mínimode intercambiadores es 8. A partir de aquí esta-mos listos para la construcción del diagrama derejillas, el cual se muestra en la figura 6, perodebemos tener en cuenta la siguiente condición:

Por encima del Pinch:

Por debajo del Pinch:CChh CpFCpF ≤

A partir de aquí se pueden analizar tres varian-tes de diagrama de rejilla usando diferentes crite-rios: Combinación de la integración de la plantaoriginal con corrientes calientes y frías identifica-das en el nuevo estudio, Integración con aprove-chamiento de la mayor cantidad de corrientes eIntegración con aprovechamiento de la corrientede mayor capacidad térmica.

Fig. 6 Representación del diagrama de rejilla para la planta de fuerza.

CChh CpFCpF ≥


inforComo se puede observar en el diagrama derejilla se muestra además el calor intercambiado porcada equipo. Esta gráfica es muy útil para el ingenie-ro ya que se visualiza como se lleva a cabo elintercambio del calor entre las corrientes, explicare-mos solamente la corriente que se incluye en estamodificación que es la purga. En este caso la purgase divide para calentar completamente la corrientede combustible desde 35 0C hasta 95 0C, el resto dela corriente es utilizada para calentar la corriente deagua+condensado desde 125 0C a 202 0C. Ademásse puede observar que sólo se utiliza vapor paracalentar la corriente de agua +condensado desde latemperatura de 206 0C hasta 216 0C.

Luego se determinó el área total real deintercambio de calor para el diseño propuesto,donde se obtuvo los mejores resultados en lavariante con aprovechamiento de la corrientede mayor capacidad térmica con un 13 % deárea en exceso por encima del área total míni-ma. Estos resultados se pueden observar tam-bién dentro del reporte ofrecido por el AspenPinch donde se detalla como es calculada elÁrea total requerida para este diseño propues-to que es de 260 m2.

A continuación en la tabla 3 se muestra unresumen de los datos más importante de losintercambiadores propuestos.

Tabla 3Resumen de los intercambiadores propuestos en la red de intercambio

También mediante las opciones que nosofrece el simulador podemos ver el intercam-bio de calor dentro de la curva compuesta de

los flujos fríos y calientes en cada equipopropuesto en la red, es decir la fuerza impulsoramostrándose en la figura 7.

Fig. 7 Intercambio de calor dentro de la curva compuesta de losflujos fríos y calientes por el equipo 7.


Después de aplicar el método se realiza la propuestade cómo quedará el diagrama flujo de losintercambiadores mostrándose el mismo en la figura 8.

En el trabajo de /14/ sólo se llega hasta elanálisis de las curvas compuestas grandes, viendoque es posible ahorrar utilidades pero no se pro-

pone la forma en que se llevará a cabo consideran-do los equipos intercambiadores de calor. En el diagra-ma de flujo de la planta de fuerza en las condicionesactuales, se puede observar que existen cincointercambiadores de calor, de los cuales sólo se puedeusar uno, el representado por el número ocho.

Fig. 8 Diagrama de flujo de los intercambiadores con la propuestade utilizar el flujo de pulga.

Con el análisis del diagrama de flujo de losintercambiadores dentro de la red de diseño pro-puesta se culmina el estudio en la planta defuerza. Pasando a analizar la repercusión quetiene esta variante en el aspecto económico.

Análisis económico de la variante propuesta

Se comenzará por el análisis económico de

la red de intercambio de calor. En este casonos corresponde analizar la inversión que traeconsigo la propuesta de integración al usar lacorriente de purga como medio de calenta-miento, la cual ha sido abordada en el acápiteanterior. Estos resultados son calculadosautomáticamente por el Aspen Pinch . A con-tinuación se muestra una tabla resumen de loscostos de los intercambiadores.

Tabla 4Costo de los intercambiadores dentro de la red de

intercambio de calor propuesta para la nueva variante


Luego se continúa el análisis haciendo unacomparación de los costos energéticos de las dosvariantes teniendo en cuenta que la empresatrabajará 300 días al año las 24 horas:

Variante 1: situación actual en la planta defuerza

Consumo de vapor = 20 9 16,2 kg/h.

Consumo de agua para la alimentación a la calde-ra: 1 7 95,4 kg/h.

Costo energético = 1 05 7 945 $/a

Variante 2: Uso de la purga para elcalentamiento de las corrientes en la plantade fuerza

Consumo de vapor = 570,96 Kg/h.

Consumo de agua = 43,5 Kg/h

Costo energético = 28 831,38 $/a

Ahorro en costos energético: Costoenergético variante 1- Costos energéticovariante 2

= 1 05 7 945 $/a -28 831,38 $/a

= 1 02 9 114,5 $/a.

Tiempo de recuperación: inversión / ganancia

= 107 970, 04 $ /1 02 9 114,5 $/a

= 0,1 año.

Con ello podemos exponer que es factiblellevar a cabo la inversión para lograr disminuir losconsumos energéticos en la planta de fuerza de lapapelera Damují.

Conclusiones

1. Se demuestran las ventajas que ofrece para elanálisis energético en los procesos el uso delsimulador Aspen Pinch a través del caso de

estudio, en la Papelera Damují a través de laobtención de un mayor volumen de informa-ción, efectividad y rapidez.

2. Se logra un ahorro considerable de energía en laplanta de fuerza cuando se utiliza la purga para elcalentamiento del combustible y el agua de ali-mentación a la caldera, lo cual reporta un bene-ficio para la fábrica de 142 $/h.

3. Con el diseño de la red de intercambio de calorpropuesta se logra aumentar la eficiencia ener-gética en el proceso a pesar de las inversiones aejecutar demostrándose que es factible a partirdel tiempo de recuperación de la inversión.

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