Diseño de un sistema de recuperación de calor para la máquina de papel en la fábrica Pulpa Cuba

Abstract

El proceso de secado consume el mayor porcentaje del vapor y de la energía en una fábrica de papel. La sección de secado de la máquina de papel opera actualmente sin un sistema de recuperación del calor, parte del cual operó y se encuentra deshabilitado y con capacidad potencial para la recuperación del calor, lo que afecta los indicadores de eficiencia térmica del secado y de la industria.El objetivo de la investigación es identificar los ahorros potenciales de energía y oportunidades para la recuperación del calor en la máquina de papel mediante la aplicación de métodos de integración de calor. La evaluación energética incluyó la aplicación de la metodología para el balance de calor en la máquina de papel y el Método de Análisis del Pellizco para la síntesis, análisis y diseño de la red de intercambiadores de calor en el secado del papel con el uso de HENSAD y Aspen Energy Analyzer. El diseño de un sistema de recuperación de calor en la sección de secado logra que en el intercambio de calor entre el vapor vegetal y el condensado de los cilindros se alcance elevar 12,5 oC la temperatura del condensado a caldera; modificación que ahorra 93 t/a de energía primaria (fuel oil) y 46 680 m3/a de agua fresca para una máxima recuperación del calor. Los ahorros de combustible y agua hacen factible invertir en el sistema de recuperación de calor del secado del papel. El proyecto se estima recuperar en un año

The drying process consumes the largest percentage of steam and energy in a paper mill. The drying section of the paper machine currently operates without a heat recovery system, part of which operated and is disabled and with potential capacity for heat recovery, which affects the indicators of thermal efficiency of drying and of the industry. The objective of the research is to identify potential energy savings and opportunities for heat recovery in the paper machine by applying heat integration methods. The energy evaluation included the application of the methodology for the heat balance in the paper machine and the Pinch Analysis Method for the synthesis, analysis and design of the Heat Exchangers Network in paper drying with the use of HENSAD and Aspen Energy Analyzer. The design of a heat recovery system in the drying section achieves that in the heat exchange between the vapor from the hood and the condensate of the cylinders it is possible to raise the temperature of the condensate to the boiler by 12,5 oC; modification that saves 93 t/a of primary energy (fuel oil) and 46 680 m3/a of fresh water for maximum heat recovery. Savings in fuel and water make it feasible to invest in the heat recovery system from drying the paper. The project is estimated to be recovered in one year