Recuperação de calor segura em plantas de ácido sulfúrico

A empresa 100% brasileira de mineração e processamento químico, fundada em março de 2010, cuja principal e única atividade será o uso de suas grandes reservas minerais de rocha de potássio para produzir sais de potássio, alumínio, magnésio e ferro, teve como premissa principal a geração ZERO de resíduos e que TODO o minério no processo fosse transformado em produto, e por este motivo decidiu incluir uma planta de ácido sulfúrico para converter os gases do processo em ácido, evitando assim as emissões na atmosfera e recuperando o calor residual em vapor de baixa pressão.

Para a viabilização desse projeto, seria necessário desenvolver um sistema de recuperação de calor que, além de atender algumas demandas do mercado, também contemplasse os requisitos abaixo:

•  Alta eficiência para gerar vapor de baixa pressão pelo calor residual

• Sistema compacto

•  Altamente seguro

• Sem risco de explosões de hidrogênio

• Material compatível para evitar corrosão

• Sistema confiável com alto tempo de atividade

A parceria da Alfa Laval com a Clark Solutions foi essencial, pois houve a necessidade de criar um novo conceito de planta compacta e modular para atender as dificuldades logística do site do cliente. Sendo assim a planta foi dividida em módulos e montada no próprio local de forma simples e rápida, e os trocadores de calor Alfa Laval compactos utilizados tiveram papel fundamental para este conceito.

Além disso, esta planta possui o sistema de recuperação de energia mais eficiente e seguro para gerar vapor de baixa pressão. Este é um sistema de recuperação de calor indireto patenteado pela Clark Solutions, Safehr®.

A Alfa Laval desenvolveu os trocadores de calor mais eficientes e compactos, para compor o sistema de resfriamento e aquecimento das substâncias. Foi utilizado o Alfa Laval Compabloc com material das placas em inox  310S para resfriar o ácido concentrado (99,0% - 99,5%) acima de 200ºC, aquecendo o fluido de propriedade da Clark Solutions, CS 270.

O SAFEHR também pode ser operado em um ciclo reverso. Ou seja: a água quente aquece o fluido intermediário que, por sua vez, aquece o ácido. O ciclo reverso reduzirá o tempo necessário para as partidas da planta.

O fluido é totalmente inerte ao ácido e à água; portanto, no caso de vazamento de ácido no sistema, não há risco de produzir ácido diluído e, portanto, não há risco de corrosão catastrófica iniciada por um vazamento.

Como vantagens do projeto vale destacar:

• Recuperação de calor residual (90% -95%), considerando baixos deltas de temperatura no trocador de calor da Alfa Laval
• Sistema modular e compacto de fácil instalação e operação
• Pode ser usado para novas plantas e / ou reformas e modernizações
• Permite operação mais segura
• Processo favorável ao meio ambiente
• Sem riscos de explosão de hidrogênio
• Investimentos e custos operacionais reduzidos, devido ao menor circuito fechado, reduzindo custos em tubulações e fluido inerte e custos gerais do sistema
• Nenhum efeito catalítico causado por vazamentos
• Elimina o risco de contaminação da água de alimentação da caldeira
• Redução da composição e tratamento da água de resfriamento
• Redução da circulação de água de resfriamento
• Soluções sustentáveis ​​para um mundo melhor.