سیستم آماده سازی و توزیع فلوکوالنت میدوک مهندس ی ، تامین تجهیزات ، ساخت ، نصب و راه اندازی آدرس : تهران - خیابان َشهید بهشتی - خیابان سورنا–کوچه.
Download
Report
Transcript سیستم آماده سازی و توزیع فلوکوالنت میدوک مهندس ی ، تامین تجهیزات ، ساخت ، نصب و راه اندازی آدرس : تهران - خیابان َشهید بهشتی - خیابان سورنا–کوچه.
سیستم آماده سازی و توزیع فلوکوالنت میدوک
مهندس ی ،تامین تجهیزات ،ساخت ،نصب و راه
اندازی
آدرس:
تهران -خیابان َشهید بهشتی -خیابان سورنا–کوچه آریا وطنی– شماره 21واحد 6
تلفن:
فاکس
88535793-88535792
88745554
[email protected]
E-mail:
www.mintecco.com
Web:
ارکان این پروژه شامل
مجموعه های زیر
میباشند:
درباره پروژه
پروژه تیکنر پنجم میدوک
پروژه بازسازی و نوسازی تیکنرهای مجتمع مس میدوک و احداث تیکنر پنجم میدوک با هدف افزایش ظرفیت بازیابی آب
در سال 1390به شرکت سرمایه گذاری مس سرچشمه واگذار گردید.
این پروژه شامل انجام اصالحات الزم روی تیکنرهای موجود ،اجرای اتوماسیون تیکنرهای موجود ،احداث تیکنر پنجم و
واحدهای جانبی از جمله بخش ساختمان شیمیایی میباشد.
ساختمان شیمیایی و بخش فلوکوالنت سازی در ابتدا قرار بود که توسط شرکت FLSmidthو از شرکت CIBAتهیه
شود که با توجه به شرایط تحریم و با پیشنهاد مدیر طرح پروژه های سیستمهای آب سرچشمه و میدوک و با حمایت
مجری محترم طرح جامع آب و با توجه به تجربیات این شرکت به شرکت مینتک واگذار گردید.
معرفی طرح پایه
سیستم فلوکوالنت پروژه میدوک
این پروژه بر اساس طرح اولیه و مفهومی شرکت CIBAو با تکیه بر دانش طراحی فرآیند و طراحی پلنت موجود در
شرکت مینتک و همچنین تجربیات قبلی این شرکت در این زمینه شروع گردید.
پیشنهاد فنی طی یک هفته تهیه و به تایید اولیه مشاور پروژه رسید .در ابتدای امر بازدیدی از پلنت موجود در پروژه C4
انجام شد تا موارد و مشکالت طرح مشخص تر و اصالحات مورد نیاز روی طرح پایه انجام گیرد.
این پروژه شامل واحد آماده سازی فلوکوالنت ،تانک همزن (عمل آوری فلوکوالنت) ،پمپهای ترانسفر ،تانک و پمپهای
توزیع ،سیستم رقیق سازی (استاتیک میکسر) و اتوماسیون میباشد.
سطح اتوماسیون درنظر گرفته شده برای این پلنت در مقایسه با نمونه های موجود در کارخانجات مختلف شرکت
مس؛ ساخت شرکت TOMALبسیار باالتر بوده و در واقع این سیستم یک سیستم کامال اتوماتیک میباشد و پس از
راه اندازی کامل و اتصال آن به سیستم کنترل تیکنر ها حداکثر یک یا دو اپراتور میتوانند کل سیستم را راهبری نمایند.
معرفی طرح پایه
مقدمه
سیستم ساخت ،آماده سازی و تزریق مواد شیمیایی فلوکوالنت موجود به منظور تحویل محلول فلوکوالنت آماده
سازی شده در واحد آبگیری باطله در کارخانه تغلیظ میدوک مجتمع مس شهر بابک تامین شده است .این سیستم
شامل واحدهای تحویل پودر ،آماده سازی محلول ،ذخیره و نهایتا تزریق و رقیق سازی می باشد .به منظور کاهش
درگیری نیروی انسانی در جهت کاهش خطاها و اشتباهات انسانی در بهره برداری و همچنین ایجاد شرایط ایمن برای
تجهیزات ،از سیستم اتوماسیون بهره برده شده است ،البته عالوه بر وجود این امکان ،حضور اپراتورهای آموزش
دیده نیز ضروری است.
معرفی طرح پایه
مبانی طراحی فرآیند
مبانی طراحی اولیه از کارفرمای پروژه برای حالتهای نرمال و طراحی اخذ،به منظور طراحی تجهیزات سیستم فلوکوالنت
مطابق با جدول ذیل،و با اعمال تغییراتی در این مبانی در راستای دستیابی به شرایط مناسبتر در طراحی و بهره برداری
. طراحی و مشخص گردید،مشخصات تجهیزات
ITEM
Process Data
Tailings Tonnage
Reagent Dosage
Preparation Time
Solution Preparation Strength
Solution Final Strength
Transfer Time
Powder Consumption Capacity
Flocculant Package Specification
Max Fresh Water Required
Max Reclaim Water Required
Screw Feeder Capacity
Adjusted Screw Feeder Capacity
Preparation Tank Total Volume
Effective Preparation Tank Total Volume
UNIT
Design
900.00
55.00
120.00
2.50
0.25
40.00
49.50
Normal
900.00
30.00
120.00
2.50
0.25
40.00
27.00
24.75
204.93
1080
187.20
48.00
43.52
13.50
111.78
1080
187.20
48.00
43.52
Required Storage Tank Volume
Transfer Pump Capacity
Number of Working Pump(s)
Number of Stand By Pump(s)
Dosage Pump Capacity
39.60
70.93
5.00
1.00
3.96
21.60
70.93
5.00
1.00
2.16
t/hr
gr/t
min
gr/lit
gr/lit
min
kg/hr
m³/hr
m³/hr
kg/hr
kg/hr
m³
m³
m³
m³/hr
PCS
PCS
m³/hr
معرفی طرح پایه
بر اساس مبانی اولیه طراحی خواسته شده توسط کارفرما پروژه ،میزان غلظت نهایی 5/0گرم بر لیتر اعالم شد که به
منظور دستیابی به محلول رقیق تر که نهایتا منجر به بهبود لخته سازی می شود ،این مقدار به 25/0گرم بر لیتر تقلیل
یافت.
نحوه عملکرد تجهیزات و بخشهای پلنت در بخش بعدی توضیح داده میشود.
بخشهای مختلف سیستم فلوکوالنت
پلنت فلوکوالنت میدوک شامل بخش های مهم زیر میباشد:
ناحیه آماده سازی
ناحیه هوای فشرده
ناحیه عمل آوری و میکسر
ناحیه ذخیره و توزیع
ناحیه رقیق سازی
اتوماسیون و کنترل
.1
.2
.3
.4
.5
آماده سازی و آب تازه
هوای فشرده
همزن و عمل آوری
ذخیره و توزیع (دوزینگ)
آب رقیق سازی
نمودار P&ID
آماده سازی و آب تازه
ناحیه آماده سازی
ناحیه هوای فشرده
ناحیه عمل آوری و میکسر
ناحیه ذخیره و توزیع
ناحیه رقیق سازی
اتوماسیون و کنترل
این بخش از مهمترین بخشهای پلنت میباشد که عملیات آماده سازی پودر و
آب با نسبت معیت و غلظت مشخص از این بخش آغاز میشود و شامل:
.1
.2
.3
.4
.5
شیر کنترلی و فلو متر
Educatorیا ونتوری خاص
سیستم کنترل فشار آب تازه و هوای ورودی
سیستم دوزینگ پودر
سیستم ذخیره پودر
هوای فشرده و هوای ابزار دقیق
ناحیه آماده سازی
ناحیه هوای فشرده
ناحیه عمل آوری و میکسر
ناحیه ذخیره و توزیع
ناحیه رقیق سازی
اتوماسیون و کنترل
شیر های کنترلی آب تازه و رقیق ساز و سیستم دریچه فیدر پودر از محرکهای
گرانقیمت و حساس پنوماتیک استفاده میکند با توجه به رطوبت باالی
هوای ابزار دقیق موجود در سایت میدوک برای تولید هوای پاک و خشک
سیستم هوای ورودی ما مجهز به شیر تنظیم کننده فشار و مدار رطوبت
گیری میباشد که باعث افزایش عمر تجهیزات ابزار دقیق و همچنین کاهش
هزینه های عملیاتی میشود .این بخش شامل:
.1
.2
.3
.4
.5
سیستم مراقبت هوای فشرده
شیر رگوالتور
گیج فشار شکن با دو سوئیچ قطع و وصل
سیستم پایپینگ توزیع هوای فشرده
سیستم رطوبت گیر ثانویه با مدار اضطراری
تانک میکسر و عمل آوری فلوکوالنت
ناحیه آماده سازی
ناحیه هوای فشرده
ناحیه عمل آوری و میکسر
ناحیه ذخیره و توزیع
ناحیه رقیق سازی
اتوماسیون و کنترل
عمل آوری پودر فلوکوالنت به روش صحیح ،تاثیر بسیار مهمی در کارکرد و
کارایی سیستم فلوکوالنت در تیکنر و بازیابی آب از باطله دارد .اگر پودر
فلوکوالنت به خوبی Hydrationشود میزان مصرف آن را در واحد تن
باطله به مقدار بسیار عظیمی کاهش و بر عکس در صورت عمل آوری ناقص
با توجه به هزینه باالی پودر و عمدتا تامین خارج بودن آن هزینه های
عملیاتی را افزایش و حتی تاثیر منفی آن بعد از ارسال آب استحصال شده به
کارخانه فلوتاسیون برجا مانده و در فرآیند فلوتاسیون نیز اختالل ایجاد
نموده و مصارف مواد شیمیایی واکنشگر را در سلولهای فلوتاسیون افزایش
میدهد.
.1
.2
.3
تانک همزن به حجم دسترس 43متر مکعب مجهز به سطح سنج و ترانسمیتر E&H
میکسر High efficiency
پمپهای ترانسفر
ناحیه ذخیره سازی و دوزینگ
ناحیه آماده سازی
ناحیه هوای فشرده
ناحیه عمل آوری و میکسر
ناحیه ذخیره و توزیع
ناحیه رقیق سازی
اتوماسیون و کنترل
محلول فلوکوالنت فرآوری شده به تانک ذخیره و توزیع منقل میشود این تانک با توجه به متوسط
ثبت شده در حدود 4تا 5ساعت مصرف تیکنرها را ذخیره میکند و محلول توسط 5دستگاه پمپ
دوزینگ که مجهز به سیستم کنترل دور بوده و فلومترهای نصب شده دبی خروجی مورد نیاز را
توسط PLCکنترل میکند.
اپراتور با توجه به نیاز پروسس در این قسمت مقدار مورد نیاز فلوکوالنت با غلظت 2.5%را به
برنامه داده و سیستم PLCبا دریافت اطالعات ابزار دقیق های موجود روی الین خروجی دبی
خروجی پمپ ها را با دقت کمتر از یک صدم لیتر بر دقیقه کنترل میکند .این پمپ ها مطابق با این نیاز
طراحی و رنج وسیعی کنترل جریان از 1800لیتر بر ساعت تا 4000لیتر بر ساعت را در اختیار فرآیند
قرار میدهد.
.1تانک ذخیره به ظرفیت نامی 48متر مکعب و مجهیز به سطح سنج E&H
.2پمپ دوزینگ ساخت ROTO Pumpبا فشار کاری 4بار
.3مگنتیک فلو متر اینالین ساخت E&H
.4نمایشگر فشار خروجی پمپ ساخت WIKA
.5سوئیچ فشار خروجی پمپ ساخت CELLA
.6شیر یکطرفه
.7شیر اطمینان با فشار نامی 4.5بار
.8سیستم Drainو شستشوی متمرکز
ناحیه ذخیره سازی و دوزینگ
ناحیه رقیق سازی
عملکرد این بخش در سیستم فلوکوالنت بسیار مهم و اساس ی میباشد .فلوکوالنت تولید و فرآوری
شده در این بخش با سیستم استاتیک میکسر با مقدار مشخص ی از از آب (نسبت 1به )10مخلوط و
به تیکنرهای ارسال میگردد .هر چه اختالط آب و فلوکوالنت بهتر انجام شود کارایی تیکنر نیز بهتر و
مواد جامد در تیکنر به اصطالح بهتر فلوکوله میشود.
ناحیه آماده سازی
طراحی و ساخت استاتیک میکسرهای استفاده شده برای اولین بار توسط این شرکت در ایران انجام
ناحیه هوای فشرده
گرفت و از این حیث نیز دیگر نیازی به محصوالت مشابه ساخت خارج نمیباشد.
ناحیه عمل آوری و میکسر
ناحیه ذخیره و توزیع
ناحیه رقیق سازی
اتوماسیون و کنترل
.1
استاتیک میکسر
.2
شیر کنترلی پنوماتیک Proportionalساخت VALBIAایتالیا
.3
فلومتر Insertionساخت E&H
.4
رگوالتور تنظیم فشار ساخت KARIZ
اتوماسیون و کنترل
ناحیه آماده سازی
ناحیه هوای فشرده
ناحیه عمل آوری و میکسر
ناحیه ذخیره و توزیع
ناحیه رقیق سازی
اتوماسیون و کنترل
این بخش در سیستم فلوکوالنت نقش تعیین کننده ای دارد چرا که کلیه تجهیزات و ابزار دقیق ها ،
اکچوئیتورها و تمام عملیات مربوطه در این سیستم کنترل میشود و تمامی دیتا های تولید شده قابل
انتقال به سیستم کنترل باال دست میباشد.
کلیه عملیات طراحی و فلسفه کنترل ،تامین و اجرای این بخش توسط مهندسین این شرکت انجام
شده و در این خصوص هیچگونه وابستگی به سایر شرکتها وجود نداشته است.
در اجرای این بخش از CPUزیمنس مدل S7 -315استفاده شده است که قابلیت و کارایی
بسیار خوبی دارد .ساخت تابلوهای برق و اتوماسیون نیز تحت نظارت دائم مینتک توسط شرکت
نیکان تابلو انجام شده است.
قطعات سیستم کنترل دور و تابلوی Switch gearنیز از بهترین مارکهای اروپایی نظیر ABB
ETIT F&G،و ....میباشد.
گزارش بهره برداری و تحلیل نتایج حاصل
با توجه به در مدار قرار گرفتن سیستم فلوکوالنت جدید از تاریخ 92/02/15و به منظور بررس ی
گزارش بهره برداری
نمودارهای تحلیلی
نتایج اقتصادی و فنی
تاثیرگذاری سیستم فلوکوالنت جدید در عملکرد تیکنرهای باطله ،اطالعات فرآیندی قبل و بعد از راه
اندازی سیستم آماده سازی و تزریق فلوکوالنت جمع آوری شد.
اطالعات فرآیندی در دسترس شامل 10ماه قبل از راه اندازی و 5ماه پس از راه اندازی سیستم جدید
فلوکوالنت است .این اطالعات به درخواست این شرکت و توسط نماینده محترم مدیریت طرح
جناب آقای مهندس عرب پور و از مبادی رسمی مجتمع مس میدوک تهیه شده و مستند میباشد.
آنچه در ادامه میآید بررس ی و تحلیل نتایج نصب سیستم جدید میباشد.
مهمترین پارامترهای فرآیندی مقایسه شده در نمودار های ذیل ،میزان مصرف فلوکوالنت به ازای تن
خشک باطله و بهبود ته ریز تیکنرهای می باشد.
گزارش بهره برداری
نمودارهای تحلیلی
نتایج اقتصادی و فنی
بدیهی است ،عالوه بر این موارد ،سهولت بهره برداری ،کاهش هزینه های عملیاتی و تعمیراتی و
اتوماسیون در سطح باالتر سیستم جدید در مقایسه با وضعیت سابق نیز قابل اشاره است که
بصورت عددی قابل آنالیز و توصیف نیستند.
نمودار شکل .1روند تغییرات میزان مصرف فلوکوالنت را نشان می دهد .همانگونه که در شکل دیده
می شود ،میزان مصرف فلوکوالنت در مدت زمان پس از راه اندازی از میزان حدود 30گرم بر تن به
23گرم بر تن کاهش یافته است که مقادیر متوسط بدست آمده حتی از مبانی طراحی در نظر گرفته
شده نیز کمتر میباشد.
نمودار شکل یک :
روند تغییرات میزان مصرف فلوکوالنت پس از راه اندازی
سیستم فلوکوالنت جدید
شروع بهره
45.00
40.00
29.80 gr/t
گزارش بهره برداری
نمودارهای تحلیلی
نتایج اقتصادی و فنی
30.00
22.72 gr/t
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
92.06
92.05
92.04
92.03
92.02
92.01
91.12
91.11
ماه
91.10
91.09
91.08
91.07
91.06
91.04
91.03
مصرف فلوکوالنت (گرم بر تن)
35.00
نمودار شکل .2بهبود میزان درصد جامد ته ریز
تیکنرها را بعد از بهره برداری سیستم فلوکوالنت
را نشان می دهد.
روند تغییرات درصد جامد ته ریز تیکنرها پس از راه
اندازی سیستم فلوکوالنت جدید
60.00
شروع بهره
58.00
گزارش بهره برداری
نمودارهای تحلیلی
نتایج اقتصادی و فنی
54.00
52.00
50.00
48.00
درصد جامد ته ریز تیکنر ()%
56.00
46.00
44.00
91.03 91.04 91.06 91.07 91.08 91.09 91.10 91.11 91.12 92.01 92.02 92.03 92.04 92.05 92.06
ماه
نمودار شکل ،2نشان می دهد که میزان ته ریز تیکنرها ،پس از
تزریق محلول آماده سازی شده توسط سیستم جدید بهبود قابل
مالحظه ای داشته است .میزان افزایش درصد جامد بطور متوسط
بدین ترتیب ،میزان بازیابی آب مصرفی نیز
%5می باشد،
بهبود یافته است .قابل پیش بینی است با راه اندازی تیکنر
شماره ( ،)5عالوه بر کاهش میزان مصرف فلوکوالنت ،درصد جامد
ته ریز تیکنرها نیز روند صعودی داشته باشد.
نمودار شکل .3بهبود و افزایش میزان آب بازیابی را بعد از بهره برداری سیستم فلوکوالنت را نشان می دهد.
روند تغییرات میزان آب بازیافت شده پس از راه اندازی سیستم فلوکوالنت جدید
شروع بهره برداری
35000
Average=27953 m³/day
نمودارهای تحلیلی
نتایج اقتصادی و فنی
25000
20000
15000
10000
آب بازیافت شده ( متر مکعب /روز)
گزارش بهره برداری
Average=25922 m³/day
30000
5000
0
91.03 91.04 91.06 91.07 91.08 91.09 91.10 91.11 91.12 92.01 92.02 92.03 92.04 92.05 92.06
ماه
نمودار شکل ،3نشان می دهد که با توجه به بهبود میزان ته ریز تیکنرها ،پس از تزریق محلول آماده سازی شده توسط
سیستم جدید ،میزان بازیابی آب مصرفی نیز بهبود یافته است .قابل پیش بینی است با راه اندازی تیکنر شماره ( ،)5عالوه
بر کاهش میزان مصرف فلوکوالنت ،افزایش آب بازیابی از تیکنرها نیز روند صعودی داشته باشد.
نمودار شکل .4بهبود و کاهش میزان مصرف پودر را بعد از بهره برداری سیستم فلوکوالنت را نشان می دهد.
روند تغییرات مصرف پودر پس از راه اندازی سیستم فلوکوالنت جدید
شروع بهره برداری
25000.00
Average=15399 kg/month
نمودارهای تحلیلی
نتایج اقتصادی و فنی
Average=12050
kg/month
15000.00
10000.00
5000.00
میزان پودر مصرف شده( کیلوگرم/ماه)
گزارش بهره برداری
20000.00
0.00
91.0391.0491.0691.0791.0891.0991.1091.1191.1292.0192.0292.0392.0492.0592.06
ماه
نمودار شکل ،4نشان می دهد که پس از راه اندازی سیستم جدید ،میزان متوسط پودر مصرفی ماهیانه کاهش یافته
است .البته این میزان متوسط با توجه به طول دوره 9ماهه سال قبل و 5ماهه در طی دوره معادل شرایط به نسبت
بهتری خواهد داشت و به عبارت دیگر متوسط مصرف پودر طی دوره جدید کاهش بیشتری نیز قابل پیش بینی است .
تحلیل نتایج اقتصادی و دانش فنی حاصل از بهره برداری سیستم جدید
با راه اندازی این سیستم ،صرفه جویی مالی از سه محل زیر قابل دستیابی است.
.1کاهش میزان مصرف فلوکوالنت (حدود 7گرم بر تن) که با در نظر گرفتن کاهش هزینه های ناش ی از دور ریز
گزارش بهره برداری
این ماده با ارزش با افزایش کیفیت بهره برداری این عدد با کمی بررس ی قابل افزایش تا 10گرم /تن در
نمودارهای تحلیلی
طی مدت تحویل موقت نیز می باشد .با توجه به کاهش مصرف پودر مطابق نمودار 4کاهش هزینه های
نتایج اقتصادی و فنی
مستقیم تامین فلوکوالنت طی این دوره و با احتساب قیمت پودر فلوکوالنت ایرانی:
120,000 RLS x 3349 kg/month= 401,880,000 RLS/month
401,880,000 RLS/month x 5 month= 2,009,400,000 RLS/ 5month
طی 5ماه گذشته و سالیانه بالغ بر چهار میلیارد ریال برآورد می شود.
تحلیل اقتصادی نتایج حاصل از بهره برداری سیستم جدید
.2کاهش میزان مصرف آب تازه در مجتمع ناش ی از بهبود بازیابی آب :نتایج حاصل از نمودار شماره
3نشانده افزایش 7تا 8درصدی آب بازیافتی میباشد .متوسط افزایش میزان آب بازیافتی در
گزارش بهره برداری
یک روز بیش از 2032متر مکعب افزایش نشان میدهد .با توجه به قیمت تمام شده حداقل
نمودارهای تحلیلی
نتایج اقتصادی و فنی
آب پروسس که در حدود 10.000ريال در هر متر مکعب میباشد در نتیجه با توجه نمودار 3
داریم:
2032 m3/day x 30 day/month= 60,960 m3/month
60,960 m3/month x 10,000 RLS/m3= 609,600,000 RLS/month
609,600,000 RLS/month x 5 month= 3,048,000,000 RLS/5month
و پیش بینی درآمد حاصل از بازیابی بیشتر آب برای یک دوره یکساله ،کمی بیش از 7میلیارد ريال
خواهد بود.
نتایج فنی حاصل از بهره برداری سیستم جدید
.3فرصت ایجاد شده برای طراحی ،ساخت و نصب و راه اندازی این پلنت نتایج فنی به همراه
داشته است که اجماال در ذیل میآید:
گزارش بهره برداری
نمودارهای تحلیلی
نتایج اقتصادی و فنی
.3.1ایجاد دانش فنی طراحی فرآیند و اتوماسیون آماده سازی و توزیع فلوکوالنت
.3.2ایجاد دانش فنی طراحی و ساخت تانک میکسر
.3.3ایجاد دانش فنی طراحی و ساخت استاتیک میکسر برای رقیق سازی مناسب محلول
فلوکوالنت به منظور کارایی بیشتر (طراحی و ساخت این تجهیزات در انحصار شرکتهای اروپایی
میباشد).
.3.4توانایی طراحی سیستمهای آماده سازی و توزیع مواد شیمیایی مانند Reagentsبرای
سلولهای فلوتاسیون Anti scale ،برای سیستمها و خطوط انتقال باطله و پکیج های آماده
سازی و توزیع شیر اهک برای پلنت های تصفیه فاضالب و کارخانجات تغلیظ
گزارش مصور از اجرای پروژه
(ساخت تانک های توزیع و همزن)
گزارش مصور از اجرای پروژه
(ساخت و مونتاژ همزن)
گزارش مصور از اجرای پروژه
(اجرای پایپینگ)
گزارش مصور از اجرای پروژه
(تابلوی کنترل و نصب ابزار دقیق)