Evaluación de efectividad de remoción de sílice mediante intercambio iónico en la Termoeléctrica Termocoa, Villavicencio
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La creciente demanda de agua con características de alta pureza en la industria termoeléctrica yace en evitar un aumento en los costos de operación, mantenimiento, consumo de energía y recursos, ocasionados por la formación de incrustaciones de compuestos de difícil remoción como la sílice en los ductos, módulos o placas de las máquinas y equipos encargados de la generación de energía eléctrica; se realizó una evaluación de la efectividad de remoción de sílice mediante la tecnología de intercambio iónico en la Termoeléctrica de Ocoa en Villavicencio-Meta con el fin de plantear las modificaciones que se deben realizar al Sistema de Tratamiento de Agua Industrial (STAI) para que garantice un agua con características de alta pureza; desarrollando un análisis estadístico de representatividad, confiabilidad del sistema y probabilidades futuras de acuerdo a la revisión histórica de los parámetros fisicoquímicos en los últimos tres años (2015 al 2017) para determinar el estado actual del STAI; se establecieron 5 tratamientos para la operación del tren de desmineralización variando caudales y presiones: T1 (250 a 270GPM & 40PSI), T2 (250 a 270GPM & 80PSI), T3 (117 a 140GPM & 40PSI), T4 (117 a 140GPM & 80PSI), T5 (274 a 278GPM & 64 a 73PSI) obteniendo 150 datos para cada tratamiento (6 submuestras * 5 parámetros * 5 puntos de muestreo) y utilizando la metodología de ANOVA no paramétrico de dos vías y el estadístico de Duncan se identificaron diferencias estadísticas significativas entre tratamientos, teniendo en cuenta como variables de respuesta conductividad, pH, sílice, hierro y turbiedad, y se cuantifico la capacidad de remoción de los mismos; finalmente, se desarrolló un taller de diagnóstico técnico-económico-ambiental con participación del personal de la empresa mediante una matriz de decisión para identificar la tecnología que más se ajusta a las necesidades de la industria; como resultado, se evidencio que el STAI con que cuenta la empresa no es confiable al menguar su eficiencia con el paso del tiempo, los parámetros evaluados mostraron diferencias estadísticas significativas siendo el T4 el que mejor se ajusta a las condiciones operacionales requeridas, con una efectividad de remoción de sílice del 98,14%, hierro 0%, turbiedad 31,25% y conductividad 97,87%, sin embargo, con el desarrollo del taller se concluyó que lo más recomendable es implementar un sistema de tecnologías en conjunto de osmosis inversa seguido de una electrodiálisis ya que es más favorable para la salud y seguridad de los trabajadores, representa una mayor confiabilidad del sistema, menor impacto ambiental, menor requerimiento en control y análisis, entre otros.
Abstract
The growing demand for water with characteristics of high purity in the thermoelectric industry lies in avoiding an increase in the costs of operation, maintenance, energy consumption and resources, caused by the formation of incrustations of compounds difficult to remove such as silica in the pipelines , modules or plates of the machines and equipment responsible for the generation of electric power; an evaluation of the effectiveness of silica removal was carried out using the ion exchange technology in the Ocoa Thermoelectric Plant in Villavicencio-Meta in order to propose the modifications that must be made to the Industrial Water Treatment System (STAI) to guarantee a water with high purity characteristics; developing a statistical analysis of representativeness, reliability of the system and future probabilities according to the historical review of the physicochemical parameters in the last three years (2015 to 2017) to determine the current status of the STAI; 5 treatments were established for the demineralization train operation varying flow rates and pressures: T1 (250 to 270GPM & 40PSI), T2 (250 to 270GPM & 80PSI), T3 (117 to 140GPM & 40PSI), T4 (117 to 140GPM & 80PSI) ), T5 (274 to 278GPM & 64 to 73PSI) obtaining 150 data for each treatment (6 sub-samples * 5 parameters * 5 sampling points) and using the non-parametric two-way ANOVA methodology and the Duncan statistic statistical differences were identified significant among treatments, taking into account as variables of response conductivity, pH, silica, iron and turbidity, and the capacity of removal of them was quantified; finally, a technical-economic-environmental diagnostic workshop was held with the participation of the company's personnel through a decision matrix to identify the technology that best suits the needs of the industry; as a result, it was evidenced that the STAI that the company has is not reliable as its efficiency diminishes over time, the parameters evaluated showed significant statistical differences, being the T4 the one that best adjusts to the required operational conditions, with an effectiveness of removal of silica of 98.14%, iron 0%, turbidity 31.25% and conductivity 97.87%, however, with the development of the workshop it was concluded that the most advisable is to implement a system of technologies together with osmosis Inverse followed by electrodialysis since it is more favorable for the health and safety of workers, represents a greater reliability of the system, lower environmental impact, less requirement in control and analysis, among others.
Idioma
spa
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Citación
Linares, E. & Rodriguez, L. (2018). Evaluación de efectividad de remoción de sílice mediante intercambio iónico en la Termoeléctrica Termocoa, Villavicencio (Tesis de pregrado). Universidad Santo Tomas, Villavicencio, Colombia.
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