Recuperación disolvente con vapor

Instalación de recuperación con regeneración de vapor

La instalación de recuperación de disolventes con regeneración de vapor es adecuada para aquellos disolventes que son insolubles en agua, ya que la recuperación se produce por separación de la fase acuosa con el disolvente.

El ciclo de funcionamiento en el que se basa esta tecnología es el siguiente:

 Pretratamiento y aspiración

El aire cargado de disolventes procedente del ciclo de producción y aspirado a través de los ventiladores principales debe filtrarse primero para eliminar los sólidos presentes, mediante la instalación de un sistema filtrante adecuado.
La regulación del caudal de aire aspirado por la instalación se gestiona normalmente mediante inversores situados en los ventiladores principales, que a su vez son controlados por un regulador de presión situado aguas arriba de la instalación: este sistema permite un importante ahorro de energía eléctrica en caso de un caudal de aire inferior al de diseño. A continuación, una unidad de enfriamiento lleva el aire a una temperatura adecuada para la adsorción, por debajo de los 60 °C, ya que el fenómeno se ve favorecido a bajas temperaturas. La temperatura es solo uno de los parámetros que hay que evaluar, de hecho, también hay que prestar
especial atención a la humedad de la emisión: por encima del 60/70 %, la cantidad de agua adsorbida por el carbón aumenta exponencialmente, reduciendo así su eficacia y creando el consiguiente mal funcionamiento.

Adsorción

Se hace fluir el aire contaminado en unos adsorbedores especiales, en los que un lecho fijo de carbón activado retiene el disolvente; luego, el aire purificado puede descargarse a la atmósfera a través de la chimenea.
Cada instalación tiene varios adsorbedores que funcionan en paralelo. Cada uno de ellos se mantiene en la fase de adsorción hasta que la concentración de COT (carbono orgánico total) en la salida alcanza el valor límite establecido; una vez alcanzado este valor, el adsorbedor saturado se coloca en la fase de regeneración (véase más adelante).
El uso de un analizador dedicado para controlar la concentración de COT permite optimizar automáticamente el funcionamiento de la instalación, activando la regeneración solo cuando se alcanza el límite en la chimenea; de este modo es posible minimizar el consumo en relación con la carga real de entrada de disolvente.

Regeneración

Una vez alcanzada la saturación, el adsorbedor es interceptado y regenerado mediante la inyección de un flujo de vapor a baja presión. Durante aproximadamente un tercio de la fase de regeneración, el vapor cumple la función de calentar el carbón activado (y el propio adsorbedor), escapando en forma de condensado. En cambio, en los dos tercios restantes de esta fase, el vapor es capaz de eliminar el disolvente de carbón activado, con lo que vuelve a estar disponible para el siguiente paso de adsorción. A continuación, el desorbato (mezcla de vapor de agua + disolvente) se envía a la unidad de condensación y refrigeración, formada por intercambiadores de calor (que generalmente funcionan con agua de torre), donde la mezcla se condensa y se lleva a una temperatura que limita la evaporación del propio disolvente y favorece la separación de las fases orgánica y acuosa. Esta separación se realiza por simple decantación en un separador de fases y luego por gravedad. El disolvente recuperado puede entonces transferirse a almacenamiento, listo para su reutilización en la producción.

Secado y enfriamiento del carbón

En el caso de los disolventes especialmente volátiles o con límites en la chimenea muy estrictos, es aconsejable prever una fase de secado del carbón después de la regeneración, utilizando aire calentado, seguido de un enfriamiento con aire ambiente.

Tratamiento del agua condensada

El agua condensada en el separador se caracteriza por un contenido de disolvente igual a su solubilidad en agua. Para reducir su concentración y permitir que el agua se reutilice en la planta o se elimine de forma menos costosa, el condensado puede enviarse a una unidad de tratamiento formada por una columna de
agotamiento con aire ambiente (aire que se recicla por aspiración en la instalación de recuperación). Para obtener concentraciones especialmente bajas de disolvente residual en los condensados, se puede añadir una sección de tratamiento adicional mediante filtración sobre carbón activado; cuando esté
saturado, éste puede sustituirse o regenerarse con vapor.

Recuperación de calor

En el caso de instalaciones con una capacidad importante, Brofind puede proponer varias soluciones de ahorro de energía:

• Precondensador: instalado antes del condensador de desorbatos, permite producir agua a 90 °C (reutilizable, por ejemplo, en la producción, para la calefacción civil, para el precalentamiento del agua de alimentación de las calderas, etc.).
• Unidad de recuperación de vapor STEAM BACK: un evaporador de película descendente mantenido en vacío mediante un eyector (alimentado con vapor a media presión) permite recuperar el calor del desorbato, aprovechando también el mismo agua condensada durante la regeneración; esta unidad permite producir vapor reutilizable directamente en la instalación, garantizando una reducción de su consumo superior al 30 %, y reduciendo la carga de trabajo de las torres evaporativas.

Destilación 

Cuando la instalación recupera una mezcla de disolventes, puede ser necesario prever una sección de destilación de los disolventes para separarlos entre sí.