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

Restrepo Lizcano, David Andrés; Guerrero Sánchez, Edwan Harley

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

dc.contributor.advisor	Muvdi Nova, Carlos Jesús
dc.contributor.author	Restrepo Lizcano, David Andrés
dc.contributor.author	Guerrero Sánchez, Edwan Harley
dc.contributor.evaluator	Nabarlatz, Debora Alcida
dc.contributor.evaluator	Benavides Prada, Omar Andrés
dc.date.accessioned	2024-11-13T16:18:25Z
dc.date.available	2024-11-13T16:18:25Z
dc.date.created	2024-11-12
dc.date.embargoEnd	2029-11-12
dc.date.issued	2024-11-12
dc.description.abstract	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.
dc.description.abstractenglish	The palm oil mill effluent (POME) is produced in large quantities and it has high organic matter content. Traditionally, POME treatment uses oxidation pond systems that generate greenhouse gases (GHG). The goal of this research is to make the conceptual design of an industrial pilot-scale POME dewatering spray process to evaporate 50% of the water present in the effluent utilizing combustion gases. The design includes a pretreatment stage that consists of a screen and a grit chamber, which remove particles >180 µm to prevent obstruction and abrasion in subsequent equipment. The concentration system was designed considering analytical rheological models that demonstrated the possibility of spraying POME into droplets with an average diameter of 656 µm using Python. The mass and energy balance of the dewatering chamber was carried out using Microsoft Excel ® based on gas humidification principles; the chamber has a Delavan SF-90 nozzle and a Stairmand cyclone separator. Equipment layouts and the simulation of the drying gas flow within the chamber were performed using SolidWorks 2020®. Additionally, auxiliary equipment such as a shell-and-tube heat exchanger, hydraulic pump, and blower were sized and selected. Moreover, the pilot includes a direct contact cooling column that recovers part of the removed water (121 kg/h) from the wet gases at the outlet of the chamber; the column was simulated in Aspen Plus®. Furthermore, a dynamic energy balance was conducted for the cooling water storage system using MATLAB Simulink ®. It was estimated that the water recovered in the process may have high sulfate and chloride levels; therefore, treatment will be required for its use.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Químico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.identifier.reponame	Escuela de Ingeniería Química
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/44652
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Ingeniería Química
dc.publisher.program	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.school	Universidad Industrial de Santander
dc.rights	info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	POME
dc.subject	tratamiento térmico
dc.subject	concentración
dc.subject	aspersión
dc.subject	piloto industrial
dc.subject	diseño
dc.subject.keyword	POME
dc.subject.keyword	heat treatment
dc.subject.keyword	dewatering
dc.subject.keyword	spray
dc.subject.keyword	pilot-scale
dc.subject.keyword	design
dc.title	Diseño conceptual del proceso de concentración de POME por aspersión a escala piloto industrial
dc.title.english	Conceptual Design of an Industrial Pilot-Scale POME Dewatering Spray Process
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado