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TRATAMIENTO DEL AGUA: PLACAS INTERCERPTORAS - COALESCENTESJEFFERSON ESPAA, JOSE NICOLA, JUAN LUNA Universidad Nacional de Colombia Sede Medelln, jwespanad@unal.edu.co Universidad Nacional de Colombia Sede Medelln, jrnicolab@unal.edu.co Universidad Nacional de Colombia Sede Medelln, jclunat@unal.edu.co

AGENDA Introduccin.Fundamentacin terica.Descripcin del equipo, proceso de separacin, tipos de sistemas.Informacin requerida y lineamientos para el dimensionamiento.Comparacin del costo de tratamiento con otros sistemas.Ventajas y desventajas del sistema de tratamiento.Conclusiones.

IntroduccinEl primer equipo de placas coalescentes lo patenta Shell en 1950, para tratar desechos de refinera aceitosos, el sistema interceptor de placas paralelas (PPI) reemplaza o es una mejora del API settler (pit); poco despus se implementa el interceptor de placas corrugadas (CPI). Aos despus se introduce el coalescedor Performax, el cual era adecuado para las necesidades variables de los productores de crudo, el cual era ptimo para un gran rango de condiciones de operacin, temperaturas, densidades. Este ltimo podr reemplazar los FWKO (free water knock out) como el principal separador de agua y crudo.Fundamentacin Terica Un sistema de placas interceptoras consta de un paquete compacto de muchas lminas y ocupa un espacio relativamente pequeo para el manejo de una cantidad apreciable de agua. Estos sistemas se basan en el proceso de adsorcin para remover el aceite del agua. Las gotas de aceite se someten a dos fuerzas la fuerza de arrastre del agua en direccin de flujo y la fuerza de flotacin de la partcula por efecto de diferencia de densidades.

Fuerzas que interactan sobre la partcula. Tomada de [5].Fundamentacin Terica (Cont.) Una partcula alcanzar una velocidad constante (tambin llamada velocidad terminal de asentamiento) cuando alcance la condicin de que dichas fuerzas sean iguales en magnitud, y esta velocidad se puede calcular usando la Ley de Stokes as:

De aqu se puede observar que: a mayor dimetro de partcula mayor velocidad de asentamiento, mayor diferencia en las densidades del agua y del aceite se obtiene una mayor velocidad de asentamiento, a mayor temperatura menor es la viscosidad y esto se traduce en mayor velocidad de asentamiento. Todos los anteriores se traducen en menor tiempo requerido para el asentamiento. Descripcin del equipo, proceso de separacin, tipos

Sistemas de Placas Interceptoras. Tomadas de [5] y [7].Descripcin del equipo, proceso de separacin, tipos (Cont.)

PPI. Interceptor de placas paralelas. Tomada de [1].

CPI. Interceptor de placas corrugadas. Tomada de [4].Descripcin del equipo, proceso de separacin, tipos (Cont.)

Separador tipo Performax. Tomada de [5].

Dispositivos de flujo cruzado. Tomada de [4].Informacin Requerida y Lineamientos para el DiseoInformacin Requerida y Lineamientos para el Diseo (Cont.)Comparacin con otros Sistemas de TratamientoCostos del tratamiento de agua. Tomada de [8]Ventajas - DesventajasBajo costo, incluso de mantenimiento.Tamao y peso es considerablemente menor a otros sistemas.Su operacin es simple y fcil instalacin.Pueden manejar tratar efluentes con concentraciones de aceite tan altas como 3000 /.Dispositivos CPI tienen la capacidad para remocin de solidos de tamao tan diminuto como los 5 .Pueden separar partculas inclusive con un tamao tan pequeo como de 30 .

Eficiencia se afecta cuando se presenta intermitencia en el flujo (tapones).El manejo de grandes cantidades de solidos no es considerablemente efectivo, mayor numero de placas y depende de .Ley de Stokes funciona de eficiente para tamaos de 1 a 10.Manejo de grandes flujos de agua contaminada se debe contar con bastante espacio en el tanque de tratamiento que contiene las placas.Las placas interceptoras pueden daarse bajo la presencia de solventes, u otros agentes externos.

Conclusiones La inversin en sistemas de tratamiento de agua para vertimiento estarn ligados a las propiedades iniciales del agua de formacin producida y a la calidad final requerida establecida en las normas. Los mdulos de placas coalescentes pueden tornar el proceso de separacin o tratamiento mas eficiente, para partculas de aceite de tamao 20 50 micras.De gran uso en sistemas off-shore.El tipo de placa coalescente mas eficiente ser CPI, debido a la mayor rea de contacto.

Referencias [1] J. C. Diana Marcela, P. J. Mara Isabel. Diseo de la planta de tratamiento de aguas residuales y de produccin evaluando las diferentes alternativas nacionales y extrajeras- aplicacin campo colorado. Bucaramanga. Universidad Industrial de Santander, Facultad de Ingenieras Fsico Qumicas. Escuela de Ingeniera de Petrleos. 2009.[2] Rgimen legal de Bogot. Decreto 1594 de 1984 nivel Nacional. Bogot. Diario oficial 36700 de julio 26 de 1984.[3] Marsid M., PT Caltex Pacific Indonesia, y Suwito S., BPPKA/Pertamina. Produced Water Treatment. Jakarta. SPE. 1994.[4] Arnold, K. E and Stewart, M. Surface Productions Operations. (Vol. I. Design of Oil Handling Systems and Facilities), 3rd Edition, Gulf Publishing Company - Book Division, Houston, TX. 2008, Chap. 6-7.

Referencias (Cont.)[5] Rehm S.J y Shaughnessy R.J III, C-E Natco. Enhanced Oil-Water Separation-The Performax Coalescer. Dallas. SPE. 1983[6] Naranjo A. Manejo de Produccin en Campos de Petrleo. Universidad Nacional de Colombia-Sede Medelln. Medelln. 1989[7] ACS Medio Ambiente. Sistemas y Equipos para Tratamiento de Agua. Disponible en: http://www.acsmedioambiente.com/separadoresaceites.html (ltimo acceso: 9 de abril de 2015)[8] K. Milne, SKM Consulting Ltd. Treatment and Disposal of Offshore Production Wastes State of The Art. Calgary. CIM Journals. 1984.