Operación del equipo diseñado para captura/separación del hidrógeno generado en la etapa 2 en la planta de producción de radioisótopos: solución con membrana base paladio

MEYER G. O.; BLANCO M. V.; BORZONE E. M.; BARUJ A.; MILIDONI M.

2011-04-20/2015-05-26

Química

Tecnologia sanitaria y curativa-Otros

En este informe se presentan el procedimiento a seguir para la separación del hidrógeno generadoen la etapa 2 de la producción de radioisótopos en base al diseño del equipo presentado en elinforme 11. En particular se detalla la secuencia a utilizar con los cuatro recipientes vacíosdestinados a tal fin y ubicados en el sótano de la Planta.Se considera la utilización de 4 recipientes comerciales de 50 litros cada uno, conectados enparalelo. Se utilizarán como módulos, donde cada módulo está compuesto por dos de esosrecipientes. En este informe presentamos el análisis de los tiempos necesarios para realizar elproceso de transferencia de gases desde el primer tanque de almacenamiento a cada una de estasunidades y su separación. Esta simulación alcanza a todo un año de operación.Se han identificado dos Procesos diferentes, los cuales poseen una etapa de transferencia del gasa las unidades y otra etapa de separación del gas almacenado en la unidad. En ambos procesos,identificados como tipo I y tipo II, la transferencia utiliza la unidad compresora/separadora (UCS) paraderivar los gases almacenados en la primer etapa de retención de 500 litros, hasta la unidadalmacenadora (UA3). En el Proceso tipo I el gas pasa por la membrana de paladio ubicada en laUCS y realiza una primera separación de hidrógeno, mientras que el gas residual es almacenado en ambos recipientes de la unidad en operación. En el Proceso tipo II el gas se almacena en uno de los dos recipientes de la unidad de operación.Luego se realiza la separación del hidrógeno que se encuentra en los recipientes de la UA3. En elProceso tipo I se realiza una circulación por la membrana con la ayuda de un compresor dediafragma. En el Proceso tipo II se realizan dos etapas: en la primera se conecta el recipientecargado durante la transferencia con el otro recipiente de la unidad a través de la membrana,separando parte del hidrógeno durante el paso, el cual es forzado por la diferencia de presiones.Luego, en una segunda etapa, se realiza la circulación forzada con el compresor de igual manera que lo explicado para el Proceso tipo I.Ajustando los parámetros de operación del Proceso tipo I se puede lograr el almacenamiento delgas de disolución y la separación del hidrógeno sin que la presión en la UA3 supere 1 bar. Ello nopuede ser logrado con el Proceso tipo II. Se presentan los resultados de simular cada uno de los procesos con parámetros de referencia. Luego, se variaron los parámetros de operación (temperatura de la membrana, presión máxima dehidrógeno almacenable, flujos retenidos en cada etapa) para analizar la influencia de los resultadoscon ellos. También se evaluó el impacto que puede tener en el proceso variaciones en la composición del gas de disolución y el tamaño del volumen libre de la membrana de paladio.Al finalizar el año de operación (48 semanas) cada módulo fue utilizado y venteado 2 veces. Lareducción de la tasa de emisión conseguible con este procedimiento dependerá del momento en quedecida ser vaciado por segunda vez el segundo módulo, pudiendo resultar cercano al 100% si se lomantiene confinado hasta su decaimiento total.Los resultados son altamente promisorios, y resultan una base para las pruebas a realizar con elequipo a construir.