ES2232093T3 - Instalacion de separacion de gas y utilizacion de una instalacion tal para la produccion de un gas. - Google Patents
Instalacion de separacion de gas y utilizacion de una instalacion tal para la produccion de un gas.Info
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Abstract
La instalación para separar gas comprende, aguas abajo de la conducción de llegada de las mezclas gaseosa comprimida en el módulo de separación de gas (7a, 7b) un dispositivo de separación de partículas líquidas (11) que conllevan un detector de líquido (13), por ejemplo, del tipo optrónico, que suministra una señal de salida unida a un dispositivo de alarma (16) y a una unidad central de mando y control de la instalación.Encuentra aplicación, en particular, en la fabricación de nitrógeno o de oxígeno a partir del aire.
Description
Instalación de separación de gas y utilización de
una instalación tal para la producción de un gas.
La presente invención se relaciona con
instalaciones de separación no criogénica de gas, del tipo que
comprenden, en serie, una unidad de compresión de una mezcla
gaseosa a separar, al menos un dispositivo de separación de
partículas líquidas eventualmente presentes en la mezcla gaseosa, y
al menos un módulo de separación de gas de la mezcla gaseosa.
Un ejemplo de instalación de este tipo, que
utiliza un módulo de separación de membranas, es descrito en el
documento EP-A-0588705, a nombre de
la Solicitante.
Se conoce que los componentes de módulos de
separación no criogénicos, que son alimentados con mezcla gaseosa a
temperaturas superiores a la temperatura ambiental, ya sean los
adsorbentes o las membranas permeables son muy sensibles a trazas
de impurezas transportadas en la mezcla gaseosa separada, en
particular bajo su forma líquida. Para evitar que gotitas de
líquido alcancen los módulos, se prevé, como aparece descrito por
ejemplo en el documento antes mencionado, una cadena completa de
tratamiento de la mezcla gaseosa a separar que comprende, en la
práctica, una serie de filtros dedicados y, para las membranas, el
calentamiento al menos en la parte baja de la línea de conducción
de la mezcla gaseosa en el módulo de separación. La existencia de
tal cadena sofisticada de tratamiento de la mezcla gaseosa no
permite sin embargo evitar totalmente poluciones accidentales de
los módulos de separación por el líquido, por ejemplo en caso de la
perforación de un intercambiador de aceite/aire asociado al
compresor, de saturación anticipada de un filtro, o de defecto o
descomposición del dispositivo de calentamiento, lo que provoca en
general la obligación de remplazar rápidamente los módulos de
separación, con los costos directos e indirectos
correspondientes.
La presente invención tiene por objeto proponer
una instalación del tipo precitado que permite, con medios simples,
eficaces y poco costosos, evitar los inconvenientes antes
mencionados.
Para hacerlo, la invención propone una
instalación según la reivindicación 1.
El documento
US-A-5388413 describe una
instalación de separación no criogénica de gas, donde el sistema de
purga de líquido del dispositivo de separación de partículas
líquidas comprende un recipiente receptor provisto de un detector
de nivel de líquido que permite el accionamiento de una válvula de
vaciamiento.
Según otras características más particulares de
la invención:
- la señal de salida es explotable para accionar
un sistema de alarma y/o una unidad central de accionamiento de la
instalación, en el lugar y/o a distancia
- el detector de gotitas líquidas es del tipo
opto-electrónico
- el dispositivo de separación de partículas
líquidas comprende una purga y el detector de líquido está unido a
la purga
- el dispositivo de filtración provisto con un
detector es un filtro de coalescencia fino dispuesto inmediatamente
río arriba del módulo de membrana
- el módulo de separación es del tipo de
adsorción
- el módulo de separación es del tipo
permeable.
La presente invención tiene generalmente por
objeto una utilización de una instalación tal de separación de gas
para la producción de al menos un gas presente en una mezcla
gaseosa.
La presente invención se refiere igualmente a un
proceso de separación no criogénico de gas según la reivindicación
12.
Otras características y ventajas de la presente
invención resultarán de la descripción que sigue de un modo de
realización, dado a título ilustrativo pero no limitativo, hecho en
relación con el dibujo anexo en el que:
- la figura única representa esquemáticamente una
instalación de separación de gas, del tipo de membrana permeable,
según la invención.
En la figura, se reconoce una línea de separación
de una mezcla gaseosa introducida en 1 a la entrada de una unidad
de compresión 2. La mezcla gaseosa comprimida pasa a continuación
sucesivamente por un aparato de separación de aceite, eventualmente
presente en la mezcla comprimida 3, por un aparato de enfriamiento
4, por un aparato de separación de agua 5, por un prefiltro
coalescente 6 para alcanzar una batería de módulos de membranas en
paralelo 7a, 7b etc., que descarga en una línea de producción 8
hacia al menos un aparato utilizador (no representado). Como es
descrito en el documento antes mencionado, al menos la parte baja
de la línea de producción, que incluye los módulos de membranas 7 y
su colector de alimentación 18, está encerrada en al menos un
recinto termo-estático 9 calentado por medios de
calentamiento integrados 10 piloteados, así como la unidad de
compresión y las válvulas de la instalación, por una unidad central
de accionamiento y de vigilancia 17.
En el modo de realización representado de la
invención, justamente río arriba de la batería de módulos de
membranas 7 está dispuesto un filtro 11 ventajosamente provisto de
una salida de purga 12 a la que está conectado el circuito de
fluido de un detector de líquido 13 que detecta toda aparición de
gotitas de líquido que se acumulan en el filtro 11 y que permite de
este modo una acción antes que esas gotitas de líquido se acumulen
en los módulos de separación 7 y perturben su funcionamiento. En
una variante, el detector de la presencia de líquido 13 puede
estar dispuesto en las inmediaciones del punto más bajo del
colector que alimenta el o los módulos de separación 7.
Ventajosamente, como aparece representado en la
figura única, el detector de gotitas de líquido 13 es del tipo
opto-electrónico con un domo de detección 14 de
reflexión de señal interna, y cuyo índice de refracción es
modificado por la aparición de una película de líquido sobre la
pared exterior del domo tal como el comercializado por ejemplo por
la Sociedad Honeywell bajo el nombre de Serie LLN. El detector 13
suministra una señal de salida 15 que permite accionar,
inmediatamente o con temporización y confirmación del estado húmedo,
al menos un dispositivo de alarma en el sitio 16, y típicamente un
dispositivo respondedor de la alarma al nivel del centro de
tele-vigilancia de la instalación, y soportándose
sobre la unidad central de accionamiento 17 y en el centro de
tele-vigilancia, para permitir interrumpir
instantáneamente la unidad de compresión 2 y conmutar el aparato
utilizador sobre una fuente de reserva de gas de producción (no
representado).
La instalación anterior encuentra aplicación
preferida en la producción de un gas o una mezcla de ese gas con
trazas de otros gases, a partir de una mezcla gaseosa a separar,
típicamente para la producción de nitrógeno impuro a partir de una
mezcla gaseosa constituida por aire atmosférico o de gas de
recuperación de procedimiento. En ese caso, el dispositivo de
filtración de la parte baja 11 asociado al detector de líquido 13
será típicamente un filtro de coalescencia de grado 0,01 \mum
dispuesto completamente río abajo de la cadena de filtración.
Aunque la presente invención ha sido descrita en
relación con un modo de realización y una utilización particulares,
la misma no se encuentra limitada sino que es susceptible de
modificaciones y de variaciones que se mostrarán al experto en el
arte en el marco definido por las reivindicaciones a continuación.
En particular, la invención se refiere igualmente a las
instalaciones de separación de gas por adsorción sobre materiales
particulares adsorbentes en capas gruesas o en capas delgadas,
específicamente del tipo de variaciones de presión, llamados PSA,
para la depuración de aire o la producción de oxígeno o de
hidrógeno. Los dispositivos de separación de partículas líquidas
pueden igualmente ser de tipo dinámico, tales como ciclones o de
variación de la sección del conducto de conducción de gas.
Claims (12)
1. Instalación de separación no criogénica de
gas, que comprende, en serie, una unidad (2) de compresión de una
mezcla gaseosa a separar, al menos un dispositivo (3,5,11) de
separación de partículas líquidas de la mezcla gaseosa a separar, y
al menos un módulo de separación de gas (7a,7b),
caracterizada porque comprende un detector (13) de aparición
de gotitas de líquido en el dispositivo de separación de
partículas líquidas (11) que suministra una señal de salida (15) en
caso de aparición de gotitas.
2. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada porque comprende una unidad central de
accionamiento (17) que recibe la señal de salida (15).
3. Instalación según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizada porque comprende un sistema
de alarma (16) accionado por la señal de salida (15).
4. Instalación según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada porque el detector (13) es del
tipo opto-electrónico.
5. Instalación según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada porque el detector (13) está
dispuesto en las inmediaciones del punto bajo del colector (18) que
alimenta el módulo de separación (7) con mezcla gaseosa a
separar.
6. Instalación según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizada porque el dispositivo de separación de
partículas líquidas (11) provisto con el detector (13) es un filtro
de coalescencia dispuesto inmediatamente río arriba del módulo de
separación (7a, 7b).
7. Instalación según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizada porque el detector (13) está dispuesto
en una salida de purga (12) del dispositivo de separación de
partículas líquidas (11).
8. Instalación según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada porque el módulo de separación de
gas es del tipo de membrana permeable (7a, 7b).
9. Instalación según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizada porque el módulo de separación de gas
es del tipo de adsorción.
10. Utilización de una instalación según una de
las reivindicaciones precedentes para la producción de al menos un
gas presente en una mezcla gaseosa.
11. Utilización según la reivindicación 10,
caracterizada porque la mezcla gaseosa es de aire.
12. Proceso de separación no criogénica de un
gas, que comprende las etapa de comprimir el gas y de hacer pasar
el gas comprimido por un dispositivo de separación de gas,
caracterizado porque comprende la etapa de detectar la
aparición de gotitas de líquido en el dispositivo y de suministrar
una señal de salida en caso de detección de aparición de
gotitas.
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