Tecnología Química

Nuevo año, nuevos retos

Control Chart X-Rm and Area-Threshold for the Remaining Useful Life at Thermoelectric Power Plant

RESUMEN Las cartas de control estadístico de procesos son una importante técnica diagnóstica indicativa de desviaciones operacionales para mejorar la calidad de los sistemas automatizados y productos. El propósito de este trabajo fue diseñar la carta de control X-Rm para el monitoreo de la temperatura del vapor sobrecalentado en una planta termoeléctrica. El reconocimiento automatizado de los patrones se realizó mediante reglas de decisiones y zonas, a partir del cual se calculó el índice de estabilidad y el área-límite para la vida útil restante. La carta consistió en 2163 datos normales, línea central 521,73 ºC, límite de control inferior 519,31 ºC, y límite superior 523,76 ºC. El patrón cambio de nivel presentó la mayor frecuencia relativa debido a las posibles causas generales: poca estandarización, cambio en los procedimientos de trabajo, y fallas en la red industrial. El área-límite fue 581-1193 u2 para las reglas WECO. Se espera que este trabajo contribuya a la implementación de la estrategia de mantenimiento basada en condiciones.

ABSTRACT The statistical process control charts are an important diagnostic technique indicative of operational deviations to enhance the quality of automated systems and products. The purpose of this work was to design the control chart (X-Rm) for monitoring the superheating steam temperatures in a thermoelectric power plant. The automatic control chart patterns recognition was performed using decision rules and test zones, from which the stability index and the area-threshold for the remaining useful life were calculated. The chart consisted of 2163 normal data, center line 521,73 °C, lower control limit 519,31 °C, and upper control limit 523,76 °C. Shift-trend presented the highest relative frequency due to the possible general causes: poor standardization, changes in work procedures, and failures in the industrial network. The area-threshold was 581-1193 u2 for WECO rules. This work is expected to contribute to implement condition-based maintenance strategy.

Determinación de las mejores condiciones para la lixiviación ácida de la dolomita

RESUMEN La lixiviación ácida de la dolomita con ácido sulfúrico es un proceso químico para obtener sulfato de magnesio, donde el ácido disuelve el carbonato de magnesio y puede precipitar sulfato de calcio a partir del carbonato de calcio. La concentración de ácido, el tiempo, la temperatura y velocidad de agitación son las variables clave para el estudio de este proceso. El objetivo de este trabajo es determinar las mejores condiciones para la lixiviación ácida de la dolomita. Se aplicó un diseño experimental Plackett-Burman para identificar las variables más influyentes, seguido de un diseño Box-Hunter para encontrar las mejores condiciones de reacción. El modelo identificó que el tiempo, la velocidad de agitación y la interacción concentración-temperatura-tiempo son los factores significativos para la lixiviación de dolomita, mientras que la concentración de ácido sulfúrico y la temperatura pueden mantenerse constantes. La amplia variación en la concentración de magnesio (780-4,257 mg/L) confirma la sensibilidad del proceso. El modelo permite predecir y optimizar la extracción, determinando que las condiciones óptimas son 300 rpm durante 30 min con alta concentración de ácido y temperatura, maximizando así el rendimiento.

ABSTRACT Acid leaching of dolomite with sulfuric acid is a chemical process to obtain magnesium sulfate, where the acid dissolves magnesium carbonate and can precipitate calcium sulfate from calcium carbonate. Acid concentration, time, temperature, and stirring speed are the key variables for the study of this process. The objective of this work is to determine the optimal conditions for the acid leaching of dolomite. A Plackett-Burman experimental design was applied to identify the most influential variables, followed by a Box-Hunter design to find the optimal reaction conditions. The model identified that time, stirring speed, and the concentration-temperature-time interaction are the significant factors for dolomite leaching, while sulfuric acid concentration and temperature can be kept constant. The wide variation in magnesium concentration (780- 4 257 mg/L) confirms the sensitivity of the process. The model allows predicting and optimizing the extraction, determining that the optimal conditions are 300 rpm for 30 minutes with high acid concentration and temperature, thus maximizing the yield.