Dimensionament d'una fàbrica de paper i una central de cogeneració

Abstract

En aquest document, es presenta l’estudi d’una fàbrica de paper integrada en conjunt amb una central de cogeneració, amb especial importància al consum d’aigua i el consum energètic. Es defineix una fàbrica que produirà 100000 tones de paper l’any a base de fusta. Primerament, es farà una breu explicació sobre la història del paper i la situació actual per posar al corrent el lector. Posteriorment, començarà l’explicació teòrica, on s’aprofundirà amb les parts de la fàbrica de paper i el funcionament d’una planta de cogeneració. Seguidament, es calcularan les quantitats de matèria primera necessàries per abastir la producció i l’aigua requerida, realitzant el dimensionament de les canonades per la seva conducció. A continuació, es dimensionarà la secció d’assecatge de les làmines de paper, per determinar l’energia tèrmica requerida, i amb aquesta es determinarà la potència de la central de cogeneració. Finalment, s’analitzarà l’impacte econòmic i l’impacte ambiental d’aquesta fàbrica, tenint en compte el preu de les matèries primeres, el preu de l’energia elèctrica i del gas natural, el mercat del paper i la localització de la fàbrica.

En este documento, se presenta un estudio de una fábrica de papel integrada en conjunto con una central de cogeneración, con especial importancia en el consumo de agua y el consumo energético. Se define una fábrica que producirá 100000 toneladas de papel al año a partir de madera. Primeramente, se hará una breve explicación sobre la historia del papel y la situación actual para informar al lector. Posteriormente, empezará la explicación teórica, donde se profundizará en las partes de la fábrica y el funcionamiento de una planta de cogeneración. Seguidamente, se calcularán las cantidades de materia primera necesarias para abastecer la producción y el agua requerida, realizando el dimensionamiento de las tuberías para su conducción. A continuación, se dimensionará la sección de secado de las láminas de papel, para determinar la energía térmica requerida, y con esta se determinará la potencia de la central de cogeneración. Finalmente, se analizará el impacto económico y el impacto ambiental de esta fábrica, teniendo en cuenta el precio de las materias primeras, el precio de la energía eléctrica i del gas natural, el mercado del papel y la localización de la fábrica.

In this document, it is presented the study of a paper factory united to a cogeneration power plant, with emphasis on the water and energy consumed. The factory is defined with a 100000 metric tons of paper production in a year done with wood. Firstly, the document will explain the history and the actual situation of the paper, to inform the reader. Afterwards, the document will start with the theory, where it will explore the different parts of a paper factory and the operation of a cogeneration power plant. Immediately after, the document will express the quantity of raw material needed and the water required, it will further calculate the dimensions of the pipes. Then, the work will continue by dimensioning the drying zone for the paper sheets, to determine the thermal energy required, and with that value dimension the power of the cogeneration plant. Finally, the work will analyse the economic impact and the environmental impact of the factory, keeping in mind the price of the raw material, the price of the electric energy and natural gas, the paper marker and location of the factory.