|
Autor/a
Chela Roldán, Andrés
|
Abstract
En el context del canvi climàtic, hi ha un esforç creixent per reduir les emissions de gasos d'alt potencial d'escalfament global (GWP). L'impacte dels gasos fluorats d'efecte hivernacle (GHG) juga un paper important, a causa del seu alt GWP. Si bé la substitució d'aquestes substàncies no és una tasca fàcil, per les seves propietats úniques per a la refrigeració, la recent modificació de Kigali a el protocol de Mont-real, juntament amb les estrictes legislacions europees, ha portat a l'estudi d'alternatives pel que fa a la fi del cicle de vida dels gasos fluorats. . Les tècniques contemporànies, a més de ser intensives en energia, impliquen una nul·la recuperació del gas per al seu posterior ús.
Aquesta tesi explora la possibilitat de recuperar el gas difluorometà (R32), de GWP moderat, de la barreja comuna R410A de GWP alt. El R32 no està limitat per les noves legislacions i té un potencial molt prometedor pel que fa a la fabricació de noves mescles de refrigerants en combinació amb hidrofluoroolefinas (HFO).
En el marc de el projecte europeu KET4F-Gas, s'ha modelat una nova tècnica de separació, basada en l'adsorció de gasos fluorats en el carbó activat Anguard 5, utilitzant noves dades experimentals a través de l'eina de simulació Aspen Adsorption®.
Les dades isotèrmiques del components purs R32 i R125 s'han ajustat per adaptar-se a un model de isoterma de Langmuir-Freundlich de multi-temperatura. Després, s'ha realitzat el mètode IAST per simular el comportament de la mescla R410A en Anguard 5. S'ha construït un model matemàtic en el programari per validar les dades experimentals amb un model de transferència de massa LDF. El model creat és capaç de reproduir amb precisió el comportament del procés, facilitant l'escalat futur a produccions superiors.
Els principals paràmetres del procés d'un nou prototip dissenyat en el context de el projecte s'han determinat utilitzant el model matemàtic desenvolupat a Aspen Adsorption®. La viabilitat d'un cicle d'adsorció continu amb arrossegament per nitrogen s'ha determinat mitjançant una anàlisi de sensibilitat del procés, el que permet establir els rangs de puresa i recuperació. A partir dels resultats, s'ha dissenyat un cicle alternatiu de producció discontinu, a temperatura ambient i pressió atmosfèrica, recirculant el flux de regeneració. El procés redissenyat assegura una recuperació completa de R32 d'alta puresa amb un baix consum d'energia.
Finalment, la viabilitat econòmica del procés s'ha calculat tenint en compte els costos de capital i operatius del prototip.
|
|
