PEGASYS

La tecnología PeGASyS, desarrollada por Dupont-MECS, tuvo como objetivo, en sus orígenes, analizar la performance del propio catalizador fabricado por DuPont MECS para aplicar mejoras en la fabricación de este mismo, y con esto potenciar su venta en el mercado.

LO QUE ENTREGA EL PEGASYS

En las plantas de ácido sulfúrico ocurre la conversión de SO₂ a SO₃ según la siguiente reacción:

SO₂ + 1/2 O₂ –> SO₃ + calor

Esta reacción ocurre en 4 etapas consecutivas dentro de un reactor catalítico en el cual se dispone una cantidad de catalizador que permite aumentar la velocidad de reacción, una vez que el gas alcanza una temperatura cercana a los 400°C. La mayoría de las plantas de ácido sulfúrico, cuentan con equipos analizadores de SO₂ en línea, a la entrada de la planta y a la salida de esta, para hacer un monitoreo operacional general del porcentaje de conversión de SO₂, pero se desconoce de forma cuantitativa el porcentaje de conversión llevado a cabo en cada una de las cuatro etapas del reactor o convertidor catalítico antes mencionadas.

Con el servicio Pegasys es posible determinar el porcentaje de conversión por cada paso del convertidor, medido a partir de la concentración de SO₂, que se obtiene de cada muestra de gas tomada directamente en terreno, y con esto también obtener la conversión total del convertidor, o la eficiencia global de la planta de ácido sulfúrico.

Por otra parte, este método posibilita detectar filtraciones en intercambiadores de calor gas/gas, en caso de roturas, a través de la diferencia de concentración de SO₂ y O₂ en el lado de baja presión del intercambiador. Tomando en consideración que el gas que ingresa por el lado de alta presión contamina al flujo de gas de menor presión.

A su vez, la ejecución del servicio Pegasys ha destacado un potencial en desarrollo, pudiendo entregar mucho más que sólo datos a nuestros clientes. El “know how” en plantas de ácido sulfúrico que posee Holtec Ltda, a través de sus ingenieros, potenciado con la experiencia laboral en este tipo de plantas, permite desarrollar un análisis de los resultados obtenidos a través del servicio Pegasys, que van más allá de sus usos tradicionales.

En resumen con el Pegasys podemos determinar:

Eficiencia de conversión global y por pasos.

Con la finalidad de que los operadores de planta puedan tomar decisiones operacionales y de mantenimiento.

Comparación de valores con analizadores de entrada y salida a planta de ácido sulfúrico.

Los analizadores de entrada en las plantas de ácido sulfúrico son el único monitoreo continuo de SO₂con el cual los operadores cuentan es por esto que cualquier desviación en estos debe ser advertida para luego ser regularizada.

Desorción de SO2 en la torre de absorción.

Si las torres de absorción cuentan con cruces de ácidos provenientes de la torre de secado, parte del SO₂ presente en el gas y dada su alta concentración (8 a 11%), es transferido hacia el ácido sulfúrico en contacto de la misma torre, debido a efectos de equilibrio físico químico entre las fases liquida y gaseosa, esto implica que una pequeña porción de este SO₂queda atrapado en el ácido sulfúrico, lo que hace aumentar las ppm de SO₂ presentes en el ácido sulfúrico. Si este mismo ácido, es utilizado a su vez, como ácido de riego en la torre de absorción, ocurrirá una desorción del SO₂, dicho de otra manera, una fracción del SO2 pasará desde la fase liquida hacia la fase gaseosa. Si este fenómeno ocurre en una torre de absorción final, esto afectará directamente el desempeño de la planta, dado que se verá reflejado en un aumento en la concentración de SO₂ en el gas de salida de la torre, el cual es enviado directamente hacia la chimenea de la planta, reflejándose un aumento de las ppm de SO₂ que son emitidas al medioambiente sin poder ser gestionado a nivel operacional.

Con el Pegasys, al medir la concentración de SO₂ a la entrada y a la salida de esta torre es posible hacer una evaluación por diferencia y determinar si la planta se ha visto afectada por desorción de SO₂.

Determinación de filtraciones en intercambiadores de calor gas/gas.

En los intercambiadores de calor gas/gas es posible determinar filtraciones a partir de la diferencia de SO₂ entre la entrada y salida, además de la cantidad de SO₂ presente en el lado de alta presión. Si tomamos el caso de un intercambiador de calor típico de las plantas de ácido sulfúrico, como el siguiente:

Tenemos dos situaciones a destacar:

1.- Lado de alta presión por carcasa, la mecánica de fluido nos indica que, el fluido por carcasa vencerá la presión del fluido que va por tubos y por lo tanto este gas contaminará al gas que va por tubo.

2.- Concentración SO₂ Alta por carcasa, el gas que va por carcasa tiene la concentración de SO₂más alta de la planta, dado que este gas aún no ingresa al convertidor para ser tratado, por otra parte el gas que va por tubos, es un gas con la menor concentración de SO₂ de la planta dado que recibe los gases que vienen saliendo de la última etapa de conversión de SO₂ a SO₃.

Estas dos situaciones harán que de encontrar un aumento en la concentración de SO₂ por el lado de tubos del intercambiador, determinará que este mismo presenta una filtración con un impacto directo en la ppm emitidas por la chimenea de la planta.