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Diseño conceptual del proceso de concentración de POME por aspersión a escala piloto industrial

Resumen

El efluente de las plantas de beneficio de aceite de palma (POME) se produce en grandes cantidades y presenta altos contenidos de materia orgánica. Tradicionalmente, el tratamiento del POME utiliza sistemas de lagunas de oxidación abiertas a la atmósfera que generan gases de efecto invernadero (GEI). El objetivo de la investigación es diseñar conceptualmente un sistema de concentración de POME por aspersión a escala piloto industrial que remueva el 50% del agua presente en el efluente utilizando gases de combustión. El diseño contempla un pretratamiento que incluye una criba y un desarenador que remueven partículas mayores a 180 µm para evitar obstrucción y abrasión en equipos posteriores. El sistema de concentración se diseñó teniendo en cuenta modelos reológicos analíticos que demostraron la posibilidad de pulverizar POME en gotas con diámetro promedio de 656 µm utilizando Python. El balance de masa y energía de la cámara de concentración se realizó mediante Microsoft Excel ® a partir de fundamentos de humidificación de gases; la cámara tiene una boquilla Delavan SF-90 y un separador tipo ciclón Stairmand. Los planos de los equipos y la simulación del flujo del gas de secado dentro de la cámara se realizaron mediante SolidWorks 2020®. Además, se dimensionaron y seleccionaron equipos auxiliares como un intercambiador de tubo y coraza, bomba hidráulica y soplador. Además, el piloto presenta una columna de enfriamiento de contacto directo que recupera parte del agua removida (121 kg/h) de los gases húmedos a la salida de la cámara; la columna se simuló en Aspen Plus®. Asimismo, se realizó el balance de energía en estado dinámico para el sistema de almacenamiento de agua de enfriamiento utilizando MATLAB Simulink ®. Se estimó que el agua recuperada en el proceso puede presentar valores elevados de sulfatos y cloro, por lo tanto, se requerirá de un tratamiento para su uso.