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SISTEMA ULLAGE

 El sistema de eliminación de residuos o ullage, es el encargado de limpiar el aceite de los productos derivados de la contaminación por su oxidación y cracking. Si no se eliminarán supondría la obstrucción de filtros, el deterioro de bombas y válvulas, la reducción de la capacidad de intercambio y la disminución del punto de inflamación.

Debido a los cambios en la temperatura del fluido térmico, el volumen del vapor dentro de los tanques de expansión también cambia. Cuando la temperatura aumenta el espacio para el volumen de vapor de fluido térmico disminuye.

Esto provoca un incremento en la presión de los tanques de expansión. Para mantener la presión de trabajo dentro de los límites de diseño, la válvula de control de presión se abrirá permitiendo el paso de una parte de la mezcla gaseosa al Sistema «Ullage»para su tratamiento, y posteriormente expulsarlo hacia la atmósfera.

La mezcla de gas proveniente de los depósitos de expansión es una mezcla de nitrógeno, vapor de fluido térmico.

Con el tiempo, el fluido térmico HTF se degrada en:

· Componentes de punto de ebullición alto: los componentes de punto de ebullición alto hay que retirarlos del sistema HTF, antes de que pasen su nivel máximo de solubilidad y empiecen a precipitar en el sistema HTF. Esto se realiza en el sistema de purificación de gases. Un pequeño flujo másico caliente se envía al tanque de ullage y los componentes de punto de ebullición alto se dejan atrás para descargarse por gravedad al tanque de drenaje de purificación de gases.

. Componentes de punto de ebullición bajo: se retiran del sistema por un sistema especial denominado sistema de ullage. Paulatinamente, la formación de componentes de punto de ebullición bajo aumenta la presión en el tanque de expansión con la subida de la temperatura del HTF y el fluido térmico se dilata. Alcanzando su volumen máximo, hay que purgar una mezcla de nitrógeno, gases de degradación y vapor de HTF de la unidad de expansión.

La mezcla de componentes gaseosos procedentes del sistema HTF, de punto ebullición bajo y nitrógeno, salen del primer tanque ullage, pasa por un segundo refrigerador y entra a un segundo tanque de ullage. La temperatura allí es baja, de modo que los componentes de punto de ebullición bajo condensan y pueden dirigirse a un tanque de drenaje de ullage para recibir tratamientos adicionales. El nitrógeno sale del segundo tanque de ullage por ventilación natural.

Para ventilación del tanque de expansión, el operador, abrirá esporádicamente la válvula del sistema de alimentación de nitrógeno para dejar que algo del nitrógeno pase al tanque de expansión.

Los depósitos se ventearán a la atmósfera a través del sistema de «ullage» compuesto por:

Un tanque flash del sistema ullage.

Un tanque de almacenamiento de residuos.

Un tanque de condensación de aceite térmico.

Un tanque de condensación de ligeros.

Una bomba centrífuga de carga del 100% de aceite térmico degradado al tanque de almacenamiento de residuos para su retirada por un gestor autorizado.

Un aerorrefrigerador de aceite térmico.

Un aerocondensador de ligeros.

Un sistema de filtros de carbón activo, con sistema de control de la colmatación del mismo.

Al tanque flash llegarán los drenajes procedentes de los depósitos de expansión y los venteos de las válvulas de alivio del grupo de presión de HTF. En ese depósito se separarán los compuestos más pesados, que van a parar al tanque de recogida de compuestos pesados.

Por otro lado, los vapores generados en el tanque flash se dirigirán hasta el tanque de condensación de aceite térmico, junto con los venteos procedentes de los depósitos de expansión, que son enfriados mediante un aerorrefrigerador de aceite térmico. Al ponerse en contacto los vapores calientes con el aceite térmico refrigerado, se produce la condensación de aceite térmico pero libre de compuestos ligeros y pesados. Este aceite recuperado se recirculará hasta los depósitos de expansión mediante la bomba de retorno de aceite.

Los vapores que no han condensado son enviados al tanque de condensación de ligeros, pasando por el aerocondensador de ligeros. De este modo se disminuye su temperatura, condensando principalmente agua, benceno y fenol.

Los nuevos condensados se dirigen también al tanque de condensación de ligeros. Los inconfesables se expulsarán al exterior, previo paso por los filtros de carbón activo con objeto de minimizar las emisiones de impurezas.

Para la retirada del HTF degradado desde el tanque de almacenamiento de residuos, se utilizarán las bombas de carga de HTF.

En resumen las funciones para las que será diseñado el sistema de limpieza y recuperación de aceite térmico (sistema ullage) son:

  • Recuperación de los vapores de aceite térmico existentes en el depósito de expansión.
  • Recuperación de los vapores de aceite térmico procedentes de la separación de los componentes pesados.
  • Recuperación de los venteos procedentes de distintas partes de la planta termosolar.
  • Condensación y recuperación de componentes ligeros resultantes de la degradación del aceite térmico.
  • Separación de componentes pesados resultantes de la degradación del aceite térmico.
  • Envío de incondensables a la atmósfera.
  • Recuperación de HTF y reintroducción al sistema.
  • Almacenamiento de ligeros y pesados para su posterior gestión.

El sistema ullage permitirá la recuperación de aproximadamente el 10% del caudal de aceite térmico purgado de los tanques de expansión.

 

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