Abstract:
|
El següent treball tracta sobre l’estalvi energètic en el procés de calcinació del guix. El principal
objectiu és comprovar si, amb la incorporació d’un by-pass en el procés de calcinació, existeix
estalvi energètic i avaluar aquest estalvi. L’objectiu secundari és comprovar si aquesta
modificació del procés té alguna afectació al procés de fabricació de plaques, activitat principal
de l’empresa del cas d’estudi, i a la qualitat del producte.
El guix és un mineral format per sulfat de calci dihidratat (CaSO4·2H2O). En estat natural, el
guix conté un 79,1% de sulfat de calci anhídrid i un 20,9% d’aigua. Acostuma a aparèixer com a
material d’alta puresa però sovint conté impureses: argiles, carbonats, anhidrita... Aquesta
última està formada únicament per sulfat de calci. A part de l’obtenció de guix per extracció en
jaciments, també se’n pot obtenir com a subproducte de certs processos industrials.
En algunes indústries no s’utilitza el guix com a tal, sinó la seva forma hemihidratada,
anomenada escaiola (CaSO4·1/2H2O), que s’obté a partir del procés de calcinació del guix.
El procés de calcinació del guix és un procés tèrmic on es consumeix molta energia en forma
de calor, és per això que s’intenta buscar millores per augmentar l’estalvi energètic. Aquest
procés, a grans trets, consisteix en eliminar part de l’aigua de cristal·lització de la pedra de guix
per aconseguir un producte, l’escaiola, amb unes altres propietats més adients per a la
fabricació, en aquest cas, de plaques de guix laminades.
En l’apartat del cas d’estudi s’explica el procés de calcinació de l’empresa Knauf. A partir de les
dades cedides s’ha realitzat un estudi de les condicions d’ operació de la planta de calcinació
amb la forma estàndard d’operació per tal de poder-les comparar amb el funcionament de la
planta amb by-pass (derivació del 2% de guix cru que no entra al forn i que s’introdueix
directament al refredador juntament amb l’escaiola produïda al forn). Amb el funcionament
estàndard de la planta s’han calculat les temperatures mitjanes anuals, els fluxos d’alimentació
dels principals equips de la planta, el molí i el forn, així com el seu consum de gas. A més a
més, s’ha calculat el consum calorífic mig per kg de guix cuit al forn a partir de les dades de
producció anuals.
Per tal de poder avaluar la proposta d’estalvi energètic, el by-pass, s’han dut a terme diferents
proves: en el laboratori, per comprovar la qualitat del producte obtingut a partir de les anàlisis
de l’escaiola, a la línia de producció de plaques per comprovar la qualitat de les plaques i si cal
alguna modificació de les receptes, i a la planta de calcinació on s’ha comprovat el contingut de
l’aigua de cristal·lització amb els dos tipus de funcionament. Per poder realitzar aquestes
proves i comparar-les amb el funcionament normal, es van enregistrar dades durant 48 hores
amb la planta operant amb els dos tipus de funcionament.
Amb el by-pass en funcionament, l’escaiola produïda s’endureix més ràpidament, fet que s’ha
vist reflectit a la línia de producció on ha calgut la modificació d’alguna de les receptes. A més,
a la planta de calcinació s’ha comprovat que part del guix cru que es deriva pel by-pass es
calcina en el refredador.
En quant a l’estalvi energètic, amb el by-pass en funcionament s’aconsegueix fins a un 2%
d’estalvi energètic en el forn. Aquest estalvi energètic suposa un estalvi econòmic anual de
16.194,18 €/any. Amb aquest estalvi econòmic, el retorn de la inversió feta s’aconsegueix en
menys d’un any.
Finalment, després de realitzar l’estudi sobre la proposta d’estalvi energètic en el procés de
calcinació del guix, es pot concloure que aquesta proposta és una bona millora per reduir
consum energètic i per tant, econòmic de la planta de calcinació del cas d’estudi |