A Babcock Wanson produziu um aquecedor de água supercrítico a gás TPC SW 1MW sob medida, que opera a 275 bar de pressão e atinge uma temperatura de 490°, para partículas prometeicas como parte de seu processo de produção de nanopartículas.

A Promethean Particles construiu a maior fábrica de nanopartículas multimaterial contínua do mundo, com sede em Nottingham, produzindo mais de 1000 toneladas por ano. O seu projeto de reator exclusivo permite a produção e flexibilidade contínuas (em oposição ao lote), permitindo a produção de uma grande variedade de materiais de acordo com as especificações do cliente. A flexibilidade deve-se em grande parte à ampla faixa de temperatura atingível com seu processo, o que é importante porque há uma correlação entre a temperatura e o tamanho das partículas.

A Babcock Wanson foi um dos poucos fabricantes abordados pela Promethean Particles e o único a fornecer uma solução adequada. O aquecedor é baseado num Babcock Wanson TPC 1000B, mas com internos e controles muito especiais. Para este aquecedor personalizado, a Babcock Wanson projetou e fabricou um conjunto de serpentina contínua especialmente enrolada para formar a superfície de aquecimento principal usando aço inoxidável ASI 321 de 9mm de espessura, em oposição ao aço carbono de 4mm usual para um aquecedor de água industrial padrão. O núcleo do tubo é muito pequeno. Este material e espessura foram escolhidos para atender às necessidades de pressão e temperatura do processo para ser capaz de produzir água supercrítica até 250 bar e 450°C.

Vários desafios foram enfrentados ao longo do caminho, incluindo projetar o aquecedor com a capacidade de aceitar variações no fluxo de água (entre 600-3000 kg/h por hora) e aporte de calor dentro de parâmetros bastante amplos, desenvolver técnicas de soldagem especializadas para lidar com o material para a pressão de projeto necessária e especificar e instalar instrumentos e controles especializados para trabalhar nessas temperaturas e pressões.

Ao todo, levou sete meses para projetar e construir. O sistema de combustão, o esquema de controle e o software foram desenvolvidos internamente por Babcock Wanson. Montagens, válvulas de segurança, controladores de pressão e controladores diferenciais relevantes foram fornecidos e instalados internamente para permitir a aprovação PED. Um estudo de perigo e operabilidade (HAZOP) foi realizado entre a Babcock Wanson e engenheiros da Promethean para revisar os controles e integração com o sistema Scada de controle do local.

O aquecedor resultante agora é parte integrante do processo, que inclui a recuperação de calor do fluido de retorno para limitar o aumento final da temperatura do fluido a 90°C. Isso leva até 360°C de água a 270 bar para levá-la à temperatura necessária para a condição supercrítica. Com água padrão, isso normalmente exigiria apenas 314 kW, mas como a água supercrítica é tão densa, até 1000 kW são necessários.

A água supercrítica é então bombeada para o reator ao mesmo tempo que o precursor, onde se mistura e forma o produto. O produto sai do reator através de uma secção especialmente construída a 350°C. Em seguida, ele passa pelo permutador de calor para arrefecê-lo e recuperar o calor residual e a pressão é reduzida antes de passar o produto para um tanque de retenção. Dependendo do produto, um processamento adicional pode ser necessário.

Todo o processo é controlado por um software sofisticado e é envolto em um invólucro temperado para segurança.

Lewis Neve, Engenheiro de Produção da Promethean Particles, comenta: “O aquecedor está a funcionar conforme o esperado. A Babcock Wanson sabia o que estavam fazer e tudo correu bem. Também foi muito fácil trabalhar com eles, muito profissionais na forma como comunicaram connosco e o facto de estarem em comunicação constante tornou tudo mais fácil para nós.”

A Babcock Wanson oferece uma gama completa de produtos e serviços para casas de caldeiras e outras necessidades de aquecimento de processo, desde caldeiras a vapor, aquecedores de fluido térmico, geradores de vapor rápidos e caldeiras de água quente até VOC e tratamento de odores por oxidação térmica, tratamento de água ou soluções de aquecimento de ar de processo. A empresa visa ajudar a otimizar a produção de energia do cliente com produtos de alta qualidade e serviço eficiente.

Para obter mais informações, entre em contacto com Babcock Wanson no 020 8953 7111 ou info@babcock-wanson.co.uk ou vá para www.babcock-wanson.co.uk