Evaluación de oportunidades para la conservación de la energía en una máquina de papel
Palabras clave:
energía; secado de papel; integración de calor.
Resumen
Las máquinas de papel consumen grandes cantidades de energía y en la mayoría de los casos son posibles los ahorros. La sección de secado en la máquina de papel ha sido modificada estructuralmente a través de 60 años de operación, con limitado aprovechamiento del sistema para la recuperación del calor. El objetivo del trabajo es evaluar las oportunidades de conservación de la energía, mediante la aplicación de sistemas de gestión de la energía en la fábrica de papel. Se aplican metodologías para el balance de energía y la integración de calor, teniendo en cuenta los requisitos que específica la norma cubana ISO 50001 para los sistemas de gestión de la energía en cuanto a la revisión energética. El análisis del pellizco se aplica con el uso de los recursos informáticos HENSAD y Aspen Energy Analyzer. Los indicadores de desempeño energético propuestos constituyen una referencia para la definición de una línea base energética. Se identifican oportunidades de conservación de la energía con un ahorro total anual de $ 48 902 que hace factible ejecutar un proyecto de $ 35 546, cuya inversión se estima recuperar en 2 años.
Citas
1. YISAHAK, M, Dribssa, E, Didwania, M A. Methodology for Determination of Waste Heat and Water Recovery Potential from the Dryer Section of a Pulp and Paper Factory. International Journal of Scientific & Engineering Research. 2017,8 (5), pp. 1552-1557. ISSN 2229-5518. Disponible en: http://www.ijser.org
2. LAM, E. Energy Analysis of the Drying Hood in Paper Machine 1 at Stora Enso, Nymölla Mill. Tesis de maestría inédita. Lund University, 2016. Disponible en: http://lup.lub.lu.se
3. DIACONESCU, I, Patrascu, R, Minciuc, E. Energy Efficiency Study of the Paper Making Drying Process. International Conference on Energy and Environment (CIEM), 2017, pp. 187 – 191. doi:10.1109/ciem.2017.8120806
4. KLEMEŠ, J J. Handbook of Process Integration. Minimisation of Energy and Water Use, Waste and Emissions. UK: Woodhead Publishing Limited, 2013. ISBN 978-0-8570-9593-0
5. FRANCIS, D W. Towers, M T, Browne, T C. Energy Cost Reduction in the Pulp and Paper Industry – An Energy Benchmarking Perspective. Her Majesty de Queen of Right of Canada, 2002. ISBN 0-662-66163-X. Disponible en:
https://www.osti.gov/etdeweb/servlets/purl/21552944
6. OFICINA NACIONAL DE NORMALIZACIÓN. Sistemas de gestión de la energía - Requisitos con orientación para su uso. NCISO 50001:2011. La Habana: Oficina Nacional de Normalización. Disponible en: http://www.nc.cubaindustria.cu
7. ESPINOSA, R, Hernández, J P, Espinosa J, Castellanos J. Gestión energética eficiente y análisis de los sistemas auxiliares en las plantas químicas. Editorial Feijóo. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas. Cuba, 2014. ISBN 978-959-250-992-4
8. MAJONIN, A. G. Principios de la tecnología papelera. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas. Cuba, 1976.
9. ASPENTECH. Aspen Energy Analyzer V 10. Aspen Technology Inc. USA, 2017
10. TURTON, R. Richard Turton Professor, Chemical and Biochemical
Engineering [en línea], 2001 Disponible en:
https://richardturton.faculty.wvu.edu/files/d/23f41a8a-c4b4-4fdd-8bfe-bcab0f9ca0c3/hensad.zip
11. CHEMICALOGIC STEAM TAB COMPANION. Thermodinamic and Transport Properties of Water and Steam V 2.0. [en línea]. Chemica Logic Corporation. Copyright 1999-2003. Disponible en: http://www.chemicalogic.com
12. HERNÁNDEZ, J. P. Modelación matemática de la máquina de papel en el combinado de papeles blancos. Panchito Gómez Toro. Trabajo de diploma inédito. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas, 1985
13. HERNÁNDEZ, J P, Guevara, M, Echerri G, Rusindo, I, Espinosa R.Evaluación energética en la papelera Pulpa Cuba. Revista Centro Azúcar [en línea]. 2015, 42(4), pp. 66 – 74. ISSN 2223- 4861. Disponible en: http://centroazucar.qf.uclv.edu.cu
14. KREITH, F, Goswami, D Y. Handbook of Energy Efficiency and Renewable Energy. USA: CRC Press, 2007. ISBN 978-0-8493-1730-9
15. CHEN, X., Li, J., Liu, H., Yin, Y., Hong, M., Zeng, Z., Energy System Diagnosis of Paper-Drying Process: Part 1. Energy Performance Assessment. Drying Technology.USA: Taylor & Francis Group, 2016. ISSN: 0737-3937 [impreso] 1532-2300 [en línea] Disponible en: http://dx.doi.org/10.1080/07373937.2015.1087022
16. SMITH, R. Chemical Process Design and Integration, England: John Wiley & Sons, Ltd., 2005. ISBN 0-471-48680-9.
17. ENGINEERING TOOLBOX. Fuels - Higher and Lower Calorific Values [en línea], 2003 [Consultado 13.10.2020]. Disponible en: https://www.engineeringtoolbox.com/fuels-higher-calorific-values-d_169.html
18. UNIDO. OPEN DATA PLATAFORM. Handy Manual. Pulp and Paper Industry. Output of a Seminar on Energy Conservation in Paper and Pulp Industry [en linea]. 1993. Disponible en: https://open.unido.org/publications
19. AEE INTEC. Drying in paper industry [online], 2016, Disponible en: http://wiki.zero-emissions.at/index.php?title=Drying_in_paper_industry&oldid=231699 19
20. HILL K. Improving Dryer Efficiency, Kadant Johnson Inc. [en línea], 2013, 42 p., Disponible en:
https://www.rpta.org/resources/Improving_Dryer_Efficiency.pdf
21. CONSEJO DE MINISTROS DE CUBA. Reglamento del proceso inversionista. Decreto 327/2014[en línea]. Documento publicado en Gaceta Oficial, 11/10/2014. Disponible en:
http://www.camaracuba.cu/index.php/es/descargas/category/1-negocios%3Fdownload%3D337:decreto-no-327-reglamento-del-proceso- inversionista-go-x-5-2015-reglas-spanish&rct
22. CARTERA DE OPORTUNIDADES DE INVERSIÓN EXTRANJERA [en línea], 2015. Disponible en:
http://www.granma.cu/file/sp/cartera-de-oportunidades-de-inversion-extranjera-23/datos/documentos/Cartera%20de%20Oportunidades%20de%20Inversi%C3%B3n%20Extranjera%202015.pdf
23. PETERS, M S. Timmerhaurs, K D. 1991. Plant Design and Economics for Chemical Engineers, Fourth Edition, McGraw-Hill Inc, 1991
24. CEPCI. Economic Indicators [en línea]. 2019. Disponible en:
https://es.scribd.com/document/410567937/cepci-2019
25. Shanghai Empire Mechanical Engineering Co., Ltd. Heat Recovery System Use Gasket Plate and Frame Heat Exchanger [en línea], 2020.Disponible en: https://empireheatexchanger.en.made-in-china.com/
2. LAM, E. Energy Analysis of the Drying Hood in Paper Machine 1 at Stora Enso, Nymölla Mill. Tesis de maestría inédita. Lund University, 2016. Disponible en: http://lup.lub.lu.se
3. DIACONESCU, I, Patrascu, R, Minciuc, E. Energy Efficiency Study of the Paper Making Drying Process. International Conference on Energy and Environment (CIEM), 2017, pp. 187 – 191. doi:10.1109/ciem.2017.8120806
4. KLEMEŠ, J J. Handbook of Process Integration. Minimisation of Energy and Water Use, Waste and Emissions. UK: Woodhead Publishing Limited, 2013. ISBN 978-0-8570-9593-0
5. FRANCIS, D W. Towers, M T, Browne, T C. Energy Cost Reduction in the Pulp and Paper Industry – An Energy Benchmarking Perspective. Her Majesty de Queen of Right of Canada, 2002. ISBN 0-662-66163-X. Disponible en:
https://www.osti.gov/etdeweb/servlets/purl/21552944
6. OFICINA NACIONAL DE NORMALIZACIÓN. Sistemas de gestión de la energía - Requisitos con orientación para su uso. NCISO 50001:2011. La Habana: Oficina Nacional de Normalización. Disponible en: http://www.nc.cubaindustria.cu
7. ESPINOSA, R, Hernández, J P, Espinosa J, Castellanos J. Gestión energética eficiente y análisis de los sistemas auxiliares en las plantas químicas. Editorial Feijóo. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas. Cuba, 2014. ISBN 978-959-250-992-4
8. MAJONIN, A. G. Principios de la tecnología papelera. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas. Cuba, 1976.
9. ASPENTECH. Aspen Energy Analyzer V 10. Aspen Technology Inc. USA, 2017
10. TURTON, R. Richard Turton Professor, Chemical and Biochemical
Engineering [en línea], 2001 Disponible en:
https://richardturton.faculty.wvu.edu/files/d/23f41a8a-c4b4-4fdd-8bfe-bcab0f9ca0c3/hensad.zip
11. CHEMICALOGIC STEAM TAB COMPANION. Thermodinamic and Transport Properties of Water and Steam V 2.0. [en línea]. Chemica Logic Corporation. Copyright 1999-2003. Disponible en: http://www.chemicalogic.com
12. HERNÁNDEZ, J. P. Modelación matemática de la máquina de papel en el combinado de papeles blancos. Panchito Gómez Toro. Trabajo de diploma inédito. Universidad Central Marta Abreu de Las Villas, 1985
13. HERNÁNDEZ, J P, Guevara, M, Echerri G, Rusindo, I, Espinosa R.Evaluación energética en la papelera Pulpa Cuba. Revista Centro Azúcar [en línea]. 2015, 42(4), pp. 66 – 74. ISSN 2223- 4861. Disponible en: http://centroazucar.qf.uclv.edu.cu
14. KREITH, F, Goswami, D Y. Handbook of Energy Efficiency and Renewable Energy. USA: CRC Press, 2007. ISBN 978-0-8493-1730-9
15. CHEN, X., Li, J., Liu, H., Yin, Y., Hong, M., Zeng, Z., Energy System Diagnosis of Paper-Drying Process: Part 1. Energy Performance Assessment. Drying Technology.USA: Taylor & Francis Group, 2016. ISSN: 0737-3937 [impreso] 1532-2300 [en línea] Disponible en: http://dx.doi.org/10.1080/07373937.2015.1087022
16. SMITH, R. Chemical Process Design and Integration, England: John Wiley & Sons, Ltd., 2005. ISBN 0-471-48680-9.
17. ENGINEERING TOOLBOX. Fuels - Higher and Lower Calorific Values [en línea], 2003 [Consultado 13.10.2020]. Disponible en: https://www.engineeringtoolbox.com/fuels-higher-calorific-values-d_169.html
18. UNIDO. OPEN DATA PLATAFORM. Handy Manual. Pulp and Paper Industry. Output of a Seminar on Energy Conservation in Paper and Pulp Industry [en linea]. 1993. Disponible en: https://open.unido.org/publications
19. AEE INTEC. Drying in paper industry [online], 2016, Disponible en: http://wiki.zero-emissions.at/index.php?title=Drying_in_paper_industry&oldid=231699 19
20. HILL K. Improving Dryer Efficiency, Kadant Johnson Inc. [en línea], 2013, 42 p., Disponible en:
https://www.rpta.org/resources/Improving_Dryer_Efficiency.pdf
21. CONSEJO DE MINISTROS DE CUBA. Reglamento del proceso inversionista. Decreto 327/2014[en línea]. Documento publicado en Gaceta Oficial, 11/10/2014. Disponible en:
http://www.camaracuba.cu/index.php/es/descargas/category/1-negocios%3Fdownload%3D337:decreto-no-327-reglamento-del-proceso- inversionista-go-x-5-2015-reglas-spanish&rct
22. CARTERA DE OPORTUNIDADES DE INVERSIÓN EXTRANJERA [en línea], 2015. Disponible en:
http://www.granma.cu/file/sp/cartera-de-oportunidades-de-inversion-extranjera-23/datos/documentos/Cartera%20de%20Oportunidades%20de%20Inversi%C3%B3n%20Extranjera%202015.pdf
23. PETERS, M S. Timmerhaurs, K D. 1991. Plant Design and Economics for Chemical Engineers, Fourth Edition, McGraw-Hill Inc, 1991
24. CEPCI. Economic Indicators [en línea]. 2019. Disponible en:
https://es.scribd.com/document/410567937/cepci-2019
25. Shanghai Empire Mechanical Engineering Co., Ltd. Heat Recovery System Use Gasket Plate and Frame Heat Exchanger [en línea], 2020.Disponible en: https://empireheatexchanger.en.made-in-china.com/
Publicado
2021-03-03
Cómo citar
Hernández-Touset, J. P., Rodríguez-González, L., & García-Rodriguez, A. (2021). Evaluación de oportunidades para la conservación de la energía en una máquina de papel. Tecnología Química, 41(1), 174-192. Recuperado a partir de https://tecnologiaquimica.uo.edu.cu/index.php/tq/article/view/5187
Número
Sección
Artículos
Esta obra está bajo licencia internacional Creative Commons Reconocimiento-NoComercial.
Universidad de Oriente 