Avances para la implementación en planta de procesos de purificación de hidrógeno

BORZONE E.M.; BARUJ A.; MEYER G.O.

Buenos Aires

Congreso; XLIV Reunión anual de la AATN; 2017

Asociación Argentina de Tecnología Nuclear (AATN)

El hidrógeno constituyeun insumo importante en numerosos procesos de las industrias petrolera,química, alimenticia y metalúrgica, entre otras. En el caso de los tratamientosde reducción superficial en la industria metalúrgica, el mismo se sueledescartar luego de su uso, en que incorpora una cantidad menor decontaminantes. La recuperación de este hidrógeno puede tener un impactosignificativo sobre el costo global. Sin embargo, los sistemas comerciales depurificación de hidrógeno como PSA están desarrollados para grandes escalas deproducción y no resultan convenientes para escalas de trabajo medianas, comolas que se pueden encontrar en el ámbito nuclear argentino. Tampoco sonapropiadas para eliminar contaminantes inertes.En el Dto.Fisicoquímica de Materiales hemos desarrollado, a escala de prototipo, dos procesosdiferentes de purificación continua de hidrógeno con vistas a su implementaciónen casos concretos relacionados con la industria nuclear nacional. El primerose basa en el uso de materiales formadores de hidruro, y el segundo enmembranas metálicas densas de aleaciones de Pd. Ambos procesos pueden resultar convenientesen situaciones en que las soluciones disponibles comercialmente no lo son. Enparticular, se encuentra en marcha un proyecto de asistencia técnica con laempresa FAE SA (SAT 625). La planta de producción de esta empresa utilizagrandes cantidades de hidrógeno de alta pureza como agente de reducciónsuperficial en procesos de fabricación de productos metálicos. En este proceso,el gas incorpora cantidades minoritarias de contaminantes para luego serdesechado mediante combustión utilizando un mechero a gas natural. El objetivodel proyecto es recuperar el gas de salida, purificarlo y reinyectarlo alinicio del proceso, de manera de reducir costos.En este marco, seplanea instalar en planta, a escala piloto, un prototipo modular depurificación que permita implementar los dos procesos propuestos. El objetivo esobtener información operacional que permita elegir la opción más convenientepara instalar de manera definitiva y realizar las mejoras de diseño que seannecesarias. Para esta etapa se plantea procesar del orden del 1% del flujo desalida. En este trabajo se presentan el diseño de detalle del dispositivomodular, la secuencia experimental propuesta para la implementación de ambasalternativas y los criterios principales a tener en cuenta para su evaluación.