casos de éxito
Módulo de vapor para captura de CO2
Descripcion del proyecto
Módulo de generación de vapor con sistema de reducción y control de presión para un sistema de captura de CO2. El vapor actúa como elemento gasificante en el proceso de separar el CO2 de otros elementos
Situación original
¿Qué retos nos planteó el cliente?
Nuestro cliente opera una planta piloto de captura de CO2, un componente crucial en la búsqueda de soluciones para reducir la emisión de gases de efecto invernadero. El cliente se enfrenta una serie de desafíos específicos relacionados con la alimentación constante de vapor en el proceso de captura de CO2. Este proceso, que implica la descarga del CO2 de un producto químico dentro de cámaras de vacío a través de la introducción de vapor, requiere una atención particular a la precisión y consistencia en la entrega de vapor, así como a la eficiencia operativa del sistema en general.
- Requerimiento de Alimentación Constante de Vapor: El proceso de captura de CO2 dentro de los intercambiadores de calor demanda un suministro constante de vapor. La precisión y consistencia en la entrega de vapor es fundamental para garantizar la efectividad del proceso de descarga del CO2 del producto químico. Cualquier interrupción o inconsistencia en el suministro de vapor podría afectar negativamente la eficiencia y la calidad del proceso
- Ciclos de Operación Cortos y Repetitivos: El cliente necesita realizar ciclos de alimentación de vapor de tan solo 30 segundos de duración de manera repetida. Esta corta ventana de tiempo requiere una solución que pueda proporcionar vapor de manera rápida y precisa, adaptándose a los tiempos de ciclo requeridos. La capacidad de respuesta rápida es crucial para mantener la eficiencia del proceso y cumplir con los objetivos de producción de CO2 establecidos por el cliente.
- Eficiencia y Control:
- El cliente debe lograr una eficiencia óptima en la liberación de CO2 del producto químico.
- El tiempo preciso de exposición al vapor y la cantidad de vapor introducido son factores críticos.
- La falta de control podría resultar en una liberación incompleta de CO2 o en la pérdida del producto químico valioso.
- Seguridad y Fiabilidad:
- Dado que se trata de un proceso químico delicado, la seguridad es primordial.
- Cualquier fallo en el suministro de vapor podría afectar la integridad del sistema y, en última instancia, la calidad del CO2 capturado.
Solución aportada
Solución de vapor desarrollada adhoc por Giconmes
Solución propuesta
Giconmes diseñó un sistema compacto compuesto por tres elementos principales:
- Generador de vapor NGV0015 de 15kW con certificado ASME
- Deposito de condensados de 80L en acero inoxidable
- Unidad de osmosis
El funcionamiento del sistema se resume a continuación:
- Unidad de ósmosis (1) habilitada para la alimentación de agua a un depósito de agua (2) conectado al generador de vapor (3).
- Generador de vapor (3). Incluiría un relé general para poder ser programado desde el autómata para gestionar tanto el encendido como el apagado del mismo mediante temporizador u orden directa.
- Un sistema de purga para la eliminación de condensados de la línea (4).
- Un conjunto de transmisores de presión (presión de trabajo = 4 bar) para visualizar la presión en sala de control (5).
- Un sistema de reducción de presión de accionamiento eléctrico (6) con posicionador digital para permitir el establecimiento de un bucle de control.
- Válvula de seguridad (7). Normalmente regulada a un bar por encima de la presión máxima que puede soportar el resto de los equipos consumidores de vapor.
- Justo después de la válvula de seguridad, incorporamos un circuito (8) cuya finalidad es evacuar cualquier resto de condensado antes de la salida de vapor (9)
- El sistema dará vapor con las siguientes características termodinámicas:
- 1,2 bar absolutos / 0,2 bar relativos
- Temperatura 105,1 ºC
- Entalpía específica
- Agua (hf) 440,8 kj/kg
- Evaporación (hfg): 2243,4 kj/kg
- Vapor (hg) 2684,2 kj/kg
- Volumen específico: 1,414 m3/kg
Tecnología utilizada
Un generador de vapor
- Generador de vapor NGV0015 de 15kW con certificado ASME
- Deposito de condensados de 80L en acero inoxidable
- Unidad de osmosis
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FAQS
Entendemos que surjan muchas dudas. Aquí tienes algunas de las más habituales.
No hay ningún tipo de emisiones contaminantes más allá de las producidas en el proceso de producción eléctrica, por tanto, pueden llegar a ser neutras en función del mix eléctrico. Las calderas eléctricas de vapor son el presente y el futuro.
Perfectamente. Incluso es recomendable para obtener la máxima eficiencia. No hay problema en control remoto siempre que se respete la normativa vigente.
Un generador de vapor es un equipo a presión que junto a la red de tuberías afecta está sometido a control reglamentario e instrucciones técnicas complementarias, según Reglamento publicado en Real Decreto 809/2021, de 21 de septiembre. Su mantenimiento está dividido en una parte de sencillo cumplimiento por parte del propietario:
- Conocer y aplicar las instrucciones del fabricante en lo referente a la utilización, medios de seguridad y mantenimiento.
- No poner en servicio la instalación o impedir el funcionamiento de los equipos a presión si no se cumplen los requisitos del Reglamento.
- Disponer de al menos la siguiente documentación de los equipos a presión mientras estén instalados: Declaración de conformidad, en su caso, instrucciones del fabricante, y si procede, certificado de instalación, junto con otra documentación acreditativa (en su caso, Proyecto de Instalación, acta de la última inspección periódica, certificaciones de reparaciones o modificaciones de los equipos, así como cualquiera otra documentación requerida por la correspondiente instrucción técnica complementaria (ITC) de este reglamento). Respecto a contenidos consultar anexo IV del reglamento. Esta documentación estará a disposición del órgano competente de la comunidad autónoma y de las empresas que efectúen las operaciones de mantenimiento, reparación o inspecciones periódicas.
- Utilizar los equipos a presión dentro de sus límites de funcionamiento previstos por el fabricante y retirarlos del servicio si dejan de disponer de los requisitos de seguridad necesarios.
- Realizar el mantenimiento de las instalaciones, equipos a presión, accesorios de seguridad y dispositivos de control de acuerdo con las condiciones de operación y las instrucciones del fabricante, debiendo examinarlos al menos una vez al año.
- Ordenar la realización de las inspecciones periódicas que les correspondan de acuerdo con lo dispuesto en el artículo 6 del reglamento.
- Disponer y mantener al día un registro de los equipos a presión de las categorías I a IV, del RD 709/2015, de 24 de julio, o asimilados a dichas categorías según artículo 3.2 del reglamento, así como sus instalaciones.
Es conocido que aplicando una fuente de calor al agua, ésta se transforma en vapor a partir del punto de ebullición y a presión atmosférica. A partir de aquí, en función del grado de saturación requerido del vapor para su correcta aplicación, deberemos incrementar la presión con el fin de obtener mayor temperatura. Para cambiar la temperatura y grado de saturación del vapor, siempre deberemos modificar la presión.
Es una unidad de presión equivalente a 1Kg/cm2, a 0,98 atmósferas o 14,50 PSI
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