Revista de Engenharia Mecânica Aplicada

Abstrato

Comparação da estabilidade térmica e do estado oxidativo de fluidos de transferência de calor à base de óxido mineral e de bifenil difenil

Wright CI

Muitos processos industriais (isto é, centrais de energia solar concentrada [CSP]) requerem o aquecimento indireto do produto a uma temperatura acima da temperatura ambiente. Um fluido de transferência de calor (HTF), tal como um fluido de base mineral como o GlobalthermTM M (Global Heat Transfer; Staffordshire, Reino Unido), é utilizado em tais plantas e flui do aquecedor para a fonte que requer o calor. No entanto, nem todos os HTF são iguais e, por isso, compreender a diferença entre fluidos é importante para garantir que os utilizadores finais utilizam o fluido correto para o funcionamento correto. Isto é especialmente verdade em plantas CSP onde os HTF operam a altas temperaturas durante longos períodos de tempo e, portanto, precisam de ser estáveis ​​sob tais condições. De facto, as misturas de óxido de bifenil difenil (BDO) são normalmente utilizadas em plantas CSP, uma vez que podem ser aquecidas a 400 graus Celsius, que é superior à temperatura de funcionamento superior para um HTF de base mineral (ou seja, ~400 graus Celsius) . É um facto que todos os HTFs se degradarão termicamente ao longo do tempo e por isso é importante monitorizar isto para garantir que uma intervenção precoce possa ser tomada caso um problema comece a aparecer. O objetivo da monitorização do HTF é manter o HTF e a fábrica operacionais durante o maior tempo possível. A amostragem de rotina e a análise química são utilizadas para avaliar as propriedades físico-químicas de um HTF. Para que isto seja feito de forma eficaz, é importante compreender as propriedades de um HTF virgem e depois avaliar a taxa de degradação térmica ao longo do tempo. Os resíduos de carbono, o índice de acidez total e a temperatura do ponto de inflamação fechado são medidos rotineiramente em laboratório e o presente estudo propõe a sua utilização para avaliar a extensão do craqueamento térmico e da oxidação, duas vias comuns pelas quais um HTF se degrada termicamente. Isto foi feito para os HTFs minerais e baseados em BDO para enfatizar o motivo pelo qual os HTFs baseados em BDO são utilizados nas plantas CSP. Os resultados desta avaliação são aqui apresentados. Trabalhos futuros devem considerar a utilização de uma abordagem semelhante para avaliar a condição de outros HTFs normalmente utilizados em aplicações industriais.