Tierra Fuller para purificación de aceites

La Tierra Fuller (otros nombres: atapulgita, floridina, tierra de Florida, arcilla blanqueadora) es un silicato acuoso del grupo de montmorillonita de magnesio. De la arcilla ordinaria, la Tierra Fuller se caracteriza por un alto porcentaje de cantidad de agua y ausencia de plasticidad. El color de esta sustancia puede ser blanco, blanco con un tinte grisáceo, azulado, rosa pálido, rojo, amarillo, amarillo verdoso, verde o negro. Tal diversidad de colores está asociada a la presencia de varias impurezas en la tierra de Fuller. Por ejemplo, el color negro puede ser causado por un mayor contenido de materia orgánica, y el color del rosa al rojo es el manganeso.

Composición de la Tierra Fuller

Componente	Contenido, %
SiO2	53,42
Al2O3	10,06
Fe2O3	3,58
TiO2	0,52
CaO	1,29
MgO	9,18
Pérdidas por calcinación	9,42
Agua químicamente no combinado	11,83

La Tierra Fuller se produce mediante el tratamiento del agua de tierras naturales y la posterior extrusión a través de hileras con una gran cantidad de agujeros. La materia prima resultante se seca, se muele y se tamiza al tamaño de partícula deseado. La pulverización permite aumentar el poder de iluminación del adsorbente en un 30%.

Problemas con la utilización de desechos

El problema del consumo y el producción es tan antiguo como la humanidad misma. Pero una grave amenaza para el medio ambiente, fue sólo a fines de los siglos XIX-XX. Esto sucedió debido a la perturbación del ciclo natural de sustancias y al aumento constante en el volumen de desechos. Las personas por sus actividades, a menudo sin darse cuenta, destruyen el equilibrio natural, poniendo en peligro su propia existencia en el planeta. Uno de los desechos más peligrosos es el aceite usado. Contienen sustancias cancerígenas que causan la aparición de tumores malignos y daños a los organismos vivos. Los aceites se contaminan adicionalmente durante la operación por productos de oxidación, envejecimiento, partículas metálicas y similares. La utilización de aceites usados en forma de combustión puede conducir a la liberación a la atmósfera de sustancias nocivas, como óxidos de nitrógeno y azufre, compuestos de metales pesados. Por lo tanto, la Tierra Fuller para la limpieza de aceites antes de utilizar es una de las mejores opciones para evitar la contaminación ambiental.

Yacimiento de la Tierra Fuller

Los yacimientos de la Tierra Fuller están muy extendidos en países como Estados Unidos (Florida, Virginia, Alabama, California), Francia (provincia de Montmorillon), Alemania, Japón, Hungría (Tokaj). A partir de 2010, los líderes mundiales en la producción de la tierra de Fuller fueron los Estados Unidos, España, Senegal, México y Japón (en los Estados Unidos, alrededor del 70% del mercado).

Los datos sobre los principales productores de Tierra Fuller se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1 – Principales productores de Tierra Fuller

Pais	2008	2009	2010
India	29	–	–
Japon	110	110	110
Corea	71	100	83
Mexico	66	108	170
Marruecos	141	132	83
Pakistán	11	10	11
Senegal	167	181	204
Sudáfrica	70	52	85
España	765	595	586
Estados Unidos	2510	2010	2300
Otros países	60	2	68
Total	4000	3300	3700

Aplicación

La Tierra Fuller es un mineral muy valioso que ha sido utilizado por la humanidad desde hace mucho tiempo, que fue promovido por buenas propiedades de adsorción. Su nombre actual la tierra de Fuller se obtuvo hace varios siglos, cuando los limpiadores de lana («fullers») comenzaron a usar arcilla blanqueadora para eliminar las manchas de aceite. Incluso en la Edad Media, los habitantes de Crimea usaban arcilla blanqueadora para desengrasar lana, limpiar alfombras, telas, etc.

La Tierra Fuller se llama arcilla blanqueadora, porque tiene las propiedades blanqueadoras. Este material no es de plástico y puede usarse para la decoloración, filtración y limpieza de aceites de diferente tipo. Aplicaciones similares tienen las bauxitas activas y los silicatos de magnesio. También la Tierra Fuller se usa en:

• producción de fertilizantes;
• limpieza de manchas aceitosas;
• producción de sustancias de control de insectos;
• producción de rellenos minerales y expansores.

Entre las aplicaciones modernas de la Tierra Fuller en una forma u otra, vale la pena señalar lo siguiente:

1. industria petrolera:

•  estabilización de los productos del petróleo mediante la eliminación de         sustancias similares al alquitrán;
•   purificación y clarificación de aceites lubricantes;
•  perforación petrolífera (la tierra de fuller es capaz de producir suspensiones viscosas).

2. industria textil:

• tratamiento de materiales de paño para eliminar grasas y aceites;
• material de blanqueamiento en la fabricación de telas.

3. industria alimentaria:

•   tratamiento de agua
•   purificación de productos alimenticios (vino, jugos, aceites vegetales).

4. medicina:

•    aglutinante en la fabricación de medicamentos;
•  adsorbente de sustancias nocivas en enfermedades gástricas, heridas, intoxicaciones, etc.

5. industria papelera.

Cabe señalar que en la industria, la Tierra Fuller se puede utilizar directamente en forma seca o después de un tratamiento químico preliminar (activación).

Regeneración de aceite de transformador por Tierra Fuller

Los transformadores de potencia se usan en prácticamente todos los sectores de la economía, incluidos la industria, los servicios comunales, la agricultura, las instituciones individuales, las organizaciones y las empresas. Es el transformador el elemento principal de los sistemas de suministro de energía, ya que la confiabilidad de su elección y operación depende de la confiabilidad del suministro de electricidad a varios consumidores y la economía del funcionamiento de los equipos eléctricos. El aceite en transformadores y reactores funciona como aislante y de eliminador de calor y es a partir de su condición que la operación ininterrumpida del equipo de potencia depende en gran medida.

Aceite de transformador puede ser :

• crudo fresco (sin aditivos);
• regenerado;
• limpio seco;
• usado.

Como resultado de condiciones operativas severas e influencias ambientales negativas (oxígeno del aire, humedad), el estado de los parámetros del aceite del transformador (fuerza eléctrica, tangente de pérdida dieléctrica, índice de acidez, presencia de impurezas mecánicas, contenido de humedad, etc.) se deteriora. El fluido dieléctrico «envejece», perdiendo gradualmente su estabilidad inicial a la oxidación. Y si no tomar ninguna medida, entonces el aceite de transformador lo suficientemente rápido de la categoría de fresco y limpio pasará al viejo. La operación de transformadores con un medio aislante de este tipo ya no es posible.

Descargar el aceite y reemplazarlo por uno nuevo no es una solución, ya que incluso con un desempeño cualitativo de las operaciones en el transformador, permanece el 10-15% del líquido dieléctrico usado. Después de llenado, entra en un producto fresco y reduce rápidamente sus características de explotación. Los frecuentes cambios de aceite no son convenientes desde el punto de vista económico. Además, también es necesario utilizar los desechos.

El deterioro de las propiedades de explotación del aceite se debe a la contaminación con diversas partículas sólidas e impurezas que se disuelven y sedimentan en la sustancia. La aparición de agua y oxígeno también conduce inevitablemente al envejecimiento del producto, a saber, a la oxidación. Los aceites usados no están sujetos a un uso posterior, ya que no cumplen con los estándares establecidos y deben ser reemplazados por otros nuevos. Sin embargo, esto no significa que las materias primas usadas ya no tienen ningún valor y solo contaminan el medio ambiente. Hay una solución: como los aceites, se someten a un proceso de regeneración, es decir, a la purificación de la sustancia y a la restauración de sus características originales.

Hay tres métodos de purificación: físico (procesamiento de material en el flujo de fuerza, filtración, sedimentación, vacío, lavado con agua, destilación al vacío), físico-químico (coagulación, disolución selectiva, absorción) y químico (purificación del aceite mediante reactivos ácidos y alcalinos). Al combinar diferentes métodos de regeneración, es posible lograr un alto resultado de purificación de las materias primas procesadas.

En un método especial de regeneración requiere aceite de transformador, utilizado como un sistema de aislamiento y enfriamiento en varios tipos de transformadores. Dado que la mayoría de las fallas están asociadas con daños del medio aislante, se debe evitar la oxidación y contaminación del aceite, así como la regeneración preventiva de la sustancia. Durante el mantenimiento preventivo, es necesario limpiar el medio aislante de los productos obsoletos, es decir, restaurar las propiedades originales de rendimiento del aceite del transformador.

Hay dos formas más comunes de mantenimiento sistemático: cambio de aceite y su regeneración directamente en el sitio de su explotación o en el tanque del transformador. En el primer caso, las medidas preventivas se implementan a través de equipos de deshumidificación y purificación, filtración y regeneración. En el segundo, por el método de calentamiento, adsorción y vacío. Este método es más efectivo, ya que ayuda a eliminar más elementos de contaminantes disueltos en la sustancia. El proceso de regeneración permite prolongar la vida útil del transformador a 20-35 años.

Equipo para la regeneración con Tierra Fuller

Para resolver las tareas actuales de la industria de la energía eléctrica, GlobeCore desarrolló instalaciones móviles del tipo CMM-R destinadas a la regeneración de aceites de transformadores. Con su ayuda, el proceso de recuperación de aceite es continuo: la unidad se conecta al transformador y se forma un circuito de circulación cerrado. El aceite usado ingresa a la instalación y el aceite regenerado regresa al transformador. Debido al flujo constante, los desechos del aceite viejo se eliminan del transformador y también están sujetos a regeneración. Como resultado, se lleva a cabo una restauración completa del sistema de aislamiento, lo que permite prolongar la vida útil del transformador. Por lo tanto, se ahorra una gran cantidad de dinero en comprar aceite nuevo y utilización del viejo.

Una ventaja importante de las instalaciones CMM-R de GlobeCore es la capacidad de recuperar los aceites sin que el transformador de potencia se retire de operación. Los tiempos de inactividad del equipo y las pérdidas monetarias asociadas también están ausentes.

La calidad adecuada de la regeneración se logra mediante el uso de la Tierra Fuller, que debido a sus propiedades naturales (porosidad del orden de 120 m2 / g) absorbe bien las impurezas indeseables.

Cualquier sorbente requiere reactivación. El enfoque tradicional es restaurar las propiedades de sorción de la Tierra Fuller por combustión a una temperatura de 538-649ºC. Pero es sensible a la quema y por lo general requiere reemplazo después de 5-15 regeneraciones.

Las tecnologías GlobeCore permiten, en primer lugar, reactivar el sorbente directamente en la instalación y, en segundo lugar, obtener una vida útil teórica equivalente a 300 reactivaciones, que es equivalente a 1,5-2 años de funcionamiento.

La regeneración de aceites de transformadores por Tierra Fuller con la ayuda de instalaciones del tipo CMM-R también tiene una serie de otras ventajas, que incluyen:

• movilidad en funcionamiento;
• bajos costos en mano de obra;
• sin contaminación del medio ambiente;
• excluye la posibilidad de su oxidación;
• automatización completa del proceso.